脫模劑MK529/11在輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用

王俊霞，魏進(jìn)斌，武茂軍，陳培文

[浦林成山（山東）輪胎有限公司，山東 榮成 264300]

輪胎在硫化后需要與模具分離，部分規(guī)格的輪胎（尤其是有內(nèi)胎輪胎）硫化后啟模時存在輪胎粘上模的問題[1-2]。輪胎企業(yè)通常的做法是在輪胎硫化結(jié)束時再給硫化膠囊充入一定壓力的蒸汽，啟模時采用膠囊將輪胎從上模拉扯下來。該方法操作簡單，而且基本能夠滿足各規(guī)格輪胎的脫模。但是在實際生產(chǎn)過程中，存在某些花紋塊設(shè)計復(fù)雜、模具花紋塊與胎側(cè)板結(jié)合面存在擠膠或咬膠問題，使輪胎胎肩部位形成薄膠邊。薄膠邊強(qiáng)力低，在膠囊拉扯輪胎時易導(dǎo)致膠邊斷裂，留存在花紋塊與胎側(cè)板間的縫隙中，膠邊老化脫落會掉落在模具胎肩或胎側(cè)部位，使輪胎硫化時出現(xiàn)胎肩墊傷缺陷。此外，部分輪胎粘上模嚴(yán)重，靠膠囊拉下需要較大的力，由于輪胎啟模時溫度較高，當(dāng)膠囊拉扯力較大時可能出現(xiàn)鋼絲圈彎曲問題。

隨著對輪胎生產(chǎn)過程的深入研究，各輪胎生產(chǎn)企業(yè)逐漸開始了脫模劑的試驗應(yīng)用[3-4]。脫模劑主要起到以下作用：（1）使輪胎完整有效地與模具分離；（2）使模具中的胎肩膠邊隨輪胎一起脫落下來，減少胎肩墊傷缺陷；（3）解決啟模輪胎胎體變形和鋼絲圈彎曲問題[5]。

對脫模劑及其使用主要有以下要求：（1）噴涂前要保證模具表面清潔、無雜物；（2）脫模劑不能腐蝕模具；（3）脫模劑不能在輪胎上留下污痕，影響輪胎外觀質(zhì)量。

本工作研究幾種脫模劑在輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用性能。

1 實驗

1.1 主要材料

1#脫模劑（脫模劑MK529/11），貝美化工（青島）有限公司產(chǎn)品；2#脫模劑（脫模劑A），國內(nèi)產(chǎn)品；3#脫模劑（脫模劑B），進(jìn)口產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備

平板硫化機(jī)，青島科高橡塑機(jī)械技術(shù)裝備有限公司產(chǎn)品；B型熱板雙模硫化機(jī)，桂林橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品；LL-B1525/4220×2型全鋼子午線輪胎雙模定型硫化機(jī)和7.00R16CST108-14PR規(guī)格模具，山東豪邁機(jī)械科技股份有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 膠料隔離試驗

膠料隔離試驗主要考察膠片層間的隔離情況。如果脫模劑為水性產(chǎn)品，則干燥硫化后膠片間完全愈合、不脫層；如果為油性產(chǎn)品，則干燥硫化后膠片間存在不能愈合的脫層問題，且脫層越大，說明油性越大。具體試驗方法如下。

（1）取胎側(cè)薄膠片，用毛刷分別刷上1#，2#，3#脫模劑，涂刷的量要大，分別制成3組試片，見圖1，并放置在通風(fēng)處4 h，保證膠片上的脫模劑完全干燥。

圖1 涂刷脫模劑的膠片

（2）將晾干的膠片以涂有相同編號脫模劑一側(cè)對貼，放在平面操作臺上，用壓輥壓實，保證膠片間無氣泡，壓合后的膠片見圖2。

圖2 壓合后的膠片

（3）平板硫化機(jī)預(yù)熱至（185±5） ℃，將壓好的膠片放入圓形模具中（主要考慮輪胎硫化過程中膠料的流動），在平板硫化機(jī)上硫化20 min，硫化好的試片冷卻至室溫，見圖3。

圖3 硫化后的膠片

1.3.2 脫模劑加熱試驗

在溫度為185 ℃的干凈平板上各滴一大滴脫模劑，蒸發(fā)至完全干燥，查看平板上的剩余物質(zhì)。如果為白色粉末，用抹布可輕松擦除，則為水性產(chǎn)品；如果為油狀粘稠物，用抹布很難擦除，則為油性產(chǎn)品。

1.3.3 脫模劑的使用方法

脫模劑的使用方法主要分為涂刷式和噴涂式；使用的主要部位為花紋塊與上胎側(cè)板結(jié)合面、上胎側(cè)板和上鋼絲圈。

本次試驗采用噴涂脫模劑的方式，將脫模劑按照一定的周期噴涂在模具表面，噴涂前先采用干冰清洗的方式將模具清理干凈，按照工藝要求進(jìn)行模具預(yù)熱，開模后盡快進(jìn)行噴涂，首次均勻噴涂2周，生產(chǎn)過程中每次噴涂1周。

（1）脫模次數(shù)。按標(biāo)準(zhǔn)要求噴涂模具表面，觀察每次啟模時輪胎脫上模情況，輪胎不粘上模則沒有聲音，輪胎粘上模則會出現(xiàn)被膠囊拉扯下來“砰砰”的聲音，當(dāng)出現(xiàn)聲音時則記錄使用的次數(shù)，即為脫上模的次數(shù)。

（2）膠邊墊傷對比。采用試驗產(chǎn)品試用1個月，統(tǒng)計出現(xiàn)墊傷缺陷數(shù)量。

（3）鋼絲圈彎曲。采用試驗產(chǎn)品試用1個月，統(tǒng)計出現(xiàn)鋼絲圈彎曲缺陷情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 脫模劑性能分析

2.1.1 膠料隔離試驗結(jié)果

將膠料隔離試驗的3個編號硫化好的壓合膠片從中間剪開，查看中間涂層的情況，涂刷脫模劑的膠片斷面見圖4。

由圖4可以看出，1#和3#硫化膠片間無脫層，2#膠片間完全脫開。這說明1#和3#脫模劑在膠料硫化時無隔離作用，2#脫模劑對膠料有隔離作用。

圖4 涂刷脫模劑的膠片斷面

2.1.2 脫模劑加熱試驗結(jié)果

3種脫模劑滴落在平板上的情況見圖5。

圖5 脫模劑滴落在平板上的情況

由圖5可以看出：1#和3#脫模劑蒸發(fā)后只剩下很少的粉末狀物質(zhì)，很容易擦除，為水性產(chǎn)品；2#脫模劑蒸發(fā)后剩余物為一團(tuán)粘稠狀物質(zhì)，用抹布擦拭很油膩，不宜擦除，為油性產(chǎn)品。

通過膠料隔離試驗和加熱試驗結(jié)果可以看出，2#脫模劑為油性產(chǎn)品，對膠料有隔離作用。輪胎在硫化過程中膠料存在流動，如果噴涂的脫模劑有隔離作用，可能出現(xiàn)胎肩裂口等缺陷，因此應(yīng)選擇對膠料無隔離作用的1#和3#脫模劑。

2.1.3 脫模劑理化性質(zhì)

脫模劑理化性質(zhì)檢測包括密度、固含量和pH值，其中密度和固含量作為產(chǎn)品量化的指標(biāo)，pH值檢測產(chǎn)品的酸堿性，也是比較重要的指標(biāo)。輪胎模具一般為鐵質(zhì)產(chǎn)品，脫模劑噴涂在模具上，如果脫模劑呈酸性或堿性，均存在腐蝕模具的風(fēng)險。因此脫模劑pH值標(biāo)準(zhǔn)一般定為7±1。3種脫模劑理化性質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 3種脫模劑理化性質(zhì)指標(biāo)

分別取3種脫模劑300 mL進(jìn)行實驗室性能檢測，結(jié)果見表2。

表2 3種脫模劑理化性質(zhì)檢測結(jié)果

從表1和2可以看出，3種脫模劑的檢驗結(jié)果均符合各自的指標(biāo)要求，其中2#脫模劑的pH值為9.68，屬于堿性產(chǎn)品。

根據(jù)實驗室試驗結(jié)果，優(yōu)選出1#和3#脫模劑進(jìn)行實際生產(chǎn)試驗。

2.2 脫模次數(shù)

選擇2臺輪胎粘上模嚴(yán)重、膠邊墊傷較多的硫化機(jī)進(jìn)行試驗，機(jī)臺號為101#和102#。1#脫模劑在101#硫化機(jī)上使用，3#脫模劑在102#硫化機(jī)上使用。

脫模劑噴涂1次脫模次數(shù)對比結(jié)果表明，1#脫模劑脫模次數(shù)為8—9次（基本為1個班），3#脫模劑脫模次數(shù)為4次，不滿足要求，后續(xù)只進(jìn)行1#脫模劑試驗。

2.3 胎肩膠邊墊傷

1#脫模劑使用1個月，與未使用脫模劑的情況進(jìn)行比較，胎肩膠邊形式見圖6。

從圖6可以看出，使用脫模劑前胎肩膠邊短而少，使用脫模劑后胎肩膠邊長而多。

圖6 使用脫模劑前后胎肩膠邊對比

對使用脫模劑前后胎肩膠邊墊傷缺陷進(jìn)行統(tǒng)計，使用1#脫模劑后，胎肩墊傷缺陷明顯減少，胎肩墊傷比例由0.811 1%降低為0.345 2%，降低了57.44%。

2.4 鋼絲圈彎曲

輪胎啟模時各部位膠料溫度高，膠料還在進(jìn)行后硫化，此時給輪胎某部位一個力，則可能出現(xiàn)該部位膠料或鋼絲圈變形問題。通過現(xiàn)場跟蹤，鋼絲圈彎曲缺陷主要發(fā)生在上模胎圈部位，鋼絲圈彎曲缺陷輪胎檢測情況見圖7。

圖7 鋼絲圈彎曲缺陷輪胎檢測結(jié)果

從圖7可以看出，輪胎胎趾內(nèi)側(cè)凸起，X光照片顯示鋼絲圈部位局部凸起變形，實驗室切割缺陷輪胎斷面分析，鋼絲圈呈松散狀態(tài)。使用脫模劑后，輪胎不再受到向上的拉力，解決了鋼絲圈彎曲問題。

3 結(jié)語

脫模劑是輪胎生產(chǎn)的重要輔助原材料，對比試驗結(jié)果表明，脫模劑MK529/11和進(jìn)口脫模劑B為水性產(chǎn)品，無膠料隔離問題，對輪胎外觀無不良影響，且為中性產(chǎn)品，不腐蝕模具；脫模劑MK529/11每班基本噴涂1次，可有效解決輪胎粘上模問題，輪胎脫模順利，肩部膠邊可與輪胎一起脫落，胎肩墊傷缺陷率可降低57.44%。同時可縮短生產(chǎn)操作時間，提高產(chǎn)能，使用效果很好。