模具积垢现象的一般分析及解决方案

刘培培

摘 要：很多企业或者厂家都可能会遇到这样的情况，模具或者压辊等表面上通常会形成的很多沉积物，这种沉积物称之为模具积垢，一旦出现这种情况，对于挤压行业来说就是非常大的困扰，因为由此衍生的问题会很多，例如造成机械停滞，严重的还有可能导致整个器械发生损坏。如果未掌握更有效的清除方式，加工时常不得不花费大量时间和人力，清除这些污垢。如能够采取合理的清除方法，将很大程度上避免或消除积垢。

关键词：模具；积垢；合理；避免；清除

模具的不断重复使用会形成积垢，积垢太多，就会影响模具到胶料的热传递，更严重的情况是积垢粘结到成型的制品上，引起制品表面质量问题。所以我们必须了解和认识影响积垢形成的因素，才能有效的控制积垢。以下实验方案可能会减少或消除模具积垢。

1 热撕裂性能

抗热撕裂性能好的胶料往往容易脱模，因此不易形成模具积垢。对高填充大粒径矿物填料的胶料，应该降低填料用量，否则会引起较差的抗热撕裂性能。

2 喷霜

喷霜会引起模具积垢，例如一些通用弹性体配方中的TMTD促进剂往往容易喷霜，如果用TBTD替代TMTD，会减少喷霜的发生，因为TBTD更容易溶到通用弹性体中。因此，选用TBTD会减少模具积垢。

3 硫化时间

在注射成型时，如果胶料能在较低的温度下硫化较长时间，就不易产生模具积垢。

4 模具材料

据报道，用高质量级别钢材制造的模具不易产生模具积垢。

5 二烯类弹性体

二烯类橡胶的模具积垢严重。以下为几种弹性体积垢情况的排序：

NR（高积垢）>IR>NBR>SBR-BR（低积垢）

一般来讲，二烯类橡胶因为极易被氧化而容易引起积垢问题。因此，在胶料中加入抗氧剂可以有效的减少积垢的产生。

6 氯丁胶

氯丁胶也往往引起模具积垢问题。有人建议，在成型氯丁胶时，最好选用镍铬合金做的模具，这样产生的积垢较少。另外，M型氯丁胶相比其他类型的氯丁胶产生的积垢较少。还可以采取在氯丁胶料中加入4份（质量份）以上的高活性氧化镁，可以减少积垢。另外，可以添加低分子量聚乙烯脱模剂，以减少积垢产生。还要尽量降低模具温度，一般在180-185°C范围。最后，还要注意不要使用含有游离酸性杂质的增塑剂。

7 NBR

各类乳液聚合NBR具有不同的积垢特点。其中，Perbunan NT NBR很少产生积垢。另外，门尼黏度为30的Chemigum N683B和Paracril X3684的兩种NBR也只产生很少的积垢。

8 ECO

表氯醇橡胶（ECO）中的氯会引起积垢问题。用乙烯硫脲硫化的ECO积垢较严重，而用三嗪衍生物与合适的酸受体（如氧化镁等）硫化的ECO，会减少积垢的产生。

9 CSM

氯磺化聚乙烯橡胶硫化时，会放出亚硫酸，进而腐蚀模具。因此，在成型CSM胶料时建议使用不锈钢模具。

10 EPDM胶料

EPDM硫化时，有时会选用多用促进剂与硫化剂并用，有些促进剂（如TMTD）会引起积垢问题。因此，就要选用不能引起积垢的硫化体系。另外，EPDM中经常填充大量的填料与油，有些油含有易挥发组分，会引起模具积垢。为了解决这个问题，可以通过以下方法解决：选用含低挥发份油；降低含易挥发份油的填充量；用油胶代替含易挥发份油。也可以将上述三种方法联用，可以降低模具积垢。

11 特种助剂

据报道，一些特种助剂（如PPA-790）可以在某些情况下有效减少积垢的产生。

12 谨慎使用脱模剂

要谨慎使用一些脱模剂，如乳化硅油，因为它们会增加模具积垢。

13 合成乳化体系

对乳液聚合的NBR，要选基于合成乳化体系的，而不是松香酸、脂肪酸或两个混合等体系的，因为它们会增加模具积垢的生成。

14 加工油

减少配方中的加工油使用量，往往能减少模具积垢的生成。

15 炭黑

选用超低结构度和半补强炭黑，而不是通过加入加工助剂来降低胶料黏度，可以使胶料在模具中有很好的流动，而减少积垢的产生。

16 模具涂覆层

在模具上涂覆一层Teflon，可以改善脱模性。

17 温度

标准熔体热电偶往往不够精确，所以需采用手动检查熔融温度的方式。这虽然有些困难，但为了消除模具积垢现象，它值得一试。此外，模具出口的表面温度要比模具本身的温度低，需要采用表面热电偶来检查模具出口处的温度。

在模具出口处采用鼓风机，可有效帮助减少和控制积垢的产生。鼓风口应该是棒型，并与挤压剖面外形一致，采用钻孔吹出压缩空气。鼓风机可以将任何烟雾状物和可压缩的物体带离模具，这种方法的另一个好处是鼓风的同时，可以冷却模具积垢，使其不易被氧化而变暗。氮也可以用于防止氧化，但要小心控制吹的力度，不能过度冷却模具，因为这可能影响压出的型材的质量。

18 树脂

一些供应商提供的树脂比其他的更容易发生积垢问题，到目前为止，市场上的树脂还没有完全统一的规格。如果发生模具积垢的现象，可以尝试采用另一家同级供应商的材料。如果发现积垢现象在采用新材料后得到改善，可将信息通报原来的树脂供应商，相信他们会很有兴趣地听取和分析材料可能存在的性能问题，并着力解决。

19 模具结构

模具结构的简单设计有助于一边运转生产线一边清除模具的积垢。可以通过改变挤出型材脱离模具的角度来改变积垢在模具上的分布，有助于模具的清洁。模具积垢也可能是操作人员有意留在产品上，到生产线下游时再进行进一步的清除工作。如板材生产过程中，机械配备有自动刮削器，可有效清除这些积垢。

总体来说模具积垢的原因主要与模具出口的应力有关。因此，解决方案可以归纳为减少模具出口处的应力或减少熔体内聚合物组分分子量的差距。所以这些主要涉及到对加工工艺，材料或模具的设计改进。

参考文献

[1]模具工作表面的制造工艺过程分析[DB].http：//www.zytxs.com/pape

r/pp17480.html.