在橡胶工业中，硫化、成型工序中的模具污染和脱模困难历来是一个重要的研究课题。但是，在采用纳米技术和高级分析仪器进行分析评估以及模拟等先进技术发展进程中，原先解决模具污染的方法已经落后了。

        如果模具被污染，则会产生如下问题：硫化胶不合格；硫化胶脱模（脱模性）困难；妨碍硫化成型工序自动化的发展；必须清洗被污染的模具；由于要更换橡胶模具而浪费了硫化成型的时间；由于要清洗模具，所以需要多个模具备用，造成生产成本提高。

      为了解决上述问题，在解释清楚造成污染的原因、主要因素和模具污染机理的同时，还要开发出防止模具污染和清洗模具的技术，开发出不会引起模具污染和脱模不良的橡胶材料、各种配合剂、模具表面处理技术；开发出不影响环境，不损伤模具的清洗技术等。

      已有报告解释了模具污染的原因（见表1），介绍了根据模具产生污染的原因所采取的防止模具污染的技术。特别是防止模具污染的技术（如表2所示）包括有橡胶、配合剂的选用、从塑炼到混炼和硫化的加工技术、脱模剂选用、模具设计和表面处理等方法。另外，还提出了被污染模具的清洗方法。

      文中对作为防止模具污染对策的模具表面处理、脱模剂以及清洗技术的技术动向做了介绍。

1、模具产生污染的原因和防止的方法

1．1橡胶、配合剂

      硫化成型是在150℃～210℃下进行的。温度越高越容易产生 污染，在180℃以上模具污染更严重。另外，在注压成型中注射压力越高，越容易产生污染。橡胶的结构和特性与模具污染和改善污染状况存在着如下关系。

    橡胶的化学结构：与模具表面的密着越容易则越容易污染；橡胶分子中的卤素：橡胶分子中含卤量越高越容易污染；橡胶分子中的双键：橡胶分子中含的双键越多，越容易产生热老化和污染；橡胶中含有的其他成分（低分子量化合物、乳化剂等）：含量越多，越容易污染；橡胶的分子量：分子量越大越不容易污染；橡胶的硫化特性：快速硫化（硫化刚起步即完成硫化）可改善污染状况；橡胶门尼黏度：门尼黏度越高，脱模性越好；并用胶：通过并用特定的高分子材料可改善污染状况。

     现已开发出了能提高生产效率的高品质丁腈橡胶（NBR）。这种高品质丁腈橡胶具有非常好的综合物理性能。与原有的NBR相比，由于它能快速硫化，所以能够改善模具污染状况。另外，通过将氯丁橡胶（CR）与氯化聚乙烯（CM）并用也可改善模具污染状况。特别是在未硫化时胶料中混入CM是最佳的，可改善粘辊状况。这可以认为是由于未硫化CM的吸油性可减轻污染的缘故。

      在橡胶中配合了硫化剂、硫化促进剂、填充剂、防老剂、增塑剂等表3中所示的各种配合剂，再通过硫化成型可生产出橡胶制品。

     通常，模具污染堆积物多半是由于硫磺、氧化锌、硫化促进剂、硫化助促进剂和防老剂等造成的。模具上有云斑多半也是由增塑剂、软化剂、石蜡和白色填充剂等引起的。关于由这些橡胶配合剂所产生的模具污染，有的是由于配合剂本身析出在模具表面上形成的，有的是由于硫化反应的缘故由胶料生成的物质造成的。特别是配合剂在存放期间由于吸湿和凝聚等原因会造成其分散不良，从而加剧了模具污染。另外，与橡胶的相溶性变差，造成析出和喷霜也容易引起污染。有报道称，硫化促进剂、增塑剂和氧化锌等是引起析出和喷霜的主要原因。

     为了改善由这些配合剂产生的污染，可采用如下方法。

     采用快速硫化体系；选用不产生模具污染或少产生模具污染的配合剂；采用与橡胶相溶性好的配合剂；提高配合剂在橡胶中的分散性（配合剂妥善存放、改进混炼技术）；添加喷霜抑制剂。

      如果放慢硫化速度，则处于未硫化状态的橡胶容易粘附于模具上，由此会出现污染模具的趋势。如果硫化速度过快，则由于过硫而使伸长率下降，造成脱模性变差。但是，如果硫化速度快且是快速硫化，则可以抑制喷霜和析出。防止模具污染如图1所示，可以通过添加次磺酰胺快速硫化体系来实现。

     在氢化丁腈橡胶（HNBR）的过氧化物硫化成型工艺中，由于模具污染会造成脱模性变差。这往往还会导致橡胶制品脱模时产生龟裂和污染向制品转移的现象产生。解决这一问题的方法是，通过采用门尼黏度为57．5～150（100℃），最好是采用130～150的HNBR，并配合2种以上硬脂酸锌、

月桂酸锌等脂肪酸金属盐或者2种以上脂肪酸金属盐及其它加工助剂，脱模剂1～5份，有机过氧化物3～10份，这样可以解决这个问题。但若采用了这种方法，可明显看到模具污染的固体杂质数从20～50增加到了200～500。

    人们早就知道氧化锌是模具污染的主要原因之一，减少胶料中氧化锌的配合量可有效减轻模具污染。

     图2表明，在硫化时所配合的氧化锌与硫磺发生反应，形成了硫磺络合物，该反应是从氧化锌的表面上开始发生的。同时，还发现在橡胶中存在着硫化锌的微结晶。除此以外，在被污染的模具表面上所产生的污染物中存在着硫化锌。这表明，硫化锌与污染的形成有关。因此，要防止模具污染首先要考虑减....