硅胶辊包胶工艺是通过在金属或其他基材辊筒表面包覆一层硅胶材料，以实现特定功能（如耐磨、耐温、绝缘、防滑等）的关键技术。其工艺流程通常包括表面预处理、包胶材料制备、包覆成型、固化及后处理等步骤，具体如下：

一、基材预处理（关键基础步骤）

表面清洁

除油除锈：使用丙酮、酒精或专用清洗剂去除辊筒表面的油污、油脂；若基材为金属（如钢、铝），需通过喷砂（氧化铝砂粒，粒径 80-120 目）或酸洗去除锈迹和氧化层，确保表面无杂质。

粗化处理：通过喷砂或机械打磨（砂纸目数 120-240#）增加表面粗糙度（Ra 3.2-6.3μm），提升硅胶与基材的机械咬合能力。

底涂剂处理（增强附着力）

金属基材：使用硅烷偶联剂（如 KH-560）或环氧树脂底涂剂，均匀喷涂或刷涂于辊筒表面，干燥后形成过渡层（厚度 5-10μm），解决极性差异导致的粘接问题。

塑料 / 陶瓷基材：需针对性选择相容底涂剂，或通过等离子体处理活化表面。

根据基材材质选择底涂剂：

二、包胶材料制备

硅胶材料选择

固态硅胶（SS）：适用于厚胶层（＞2mm）、高硬度（邵氏 A 50-90）场景，如工业传送辊、印刷辊，需配合硫化剂（如双二五）混炼。

液态硅胶（LSR）：适合薄胶层（0.5-3mm）、高精度、复杂结构，如精密涂布辊，通过 A/B 组分（基胶 + 固化剂）混合后注射或浇注成型。

特殊性能改性：添加耐磨填料（如二氧化硅）、导热填料（氧化铝）或导电填料（碳黑），满足耐磨损、散热、抗静电等需求。

材料预处理

固态硅胶：通过开炼机或密炼机混炼均匀，裁剪成与辊筒尺寸匹配的胶条或胶板。

液态硅胶：使用静态混合器按比例（通常 1:1）混合 A/B 组分，真空脱泡（＜10mbar，5-10 分钟）去除气泡，避免固化后产生空洞。

三、包覆成型工艺（核心步骤）

根据硅胶形态和辊筒规格，主要分为以下两种工艺：

1. 固态硅胶模压硫化法（厚胶层，传统工艺）

模具设计：根据辊筒尺寸定制两半式或整体式模具（材质为钢材或铝，表面镀铬防粘），模具内径需预留硅胶硫化收缩率（通常 1.5%-2.5%）。

装模与硫化：

将预处理后的固态胶料贴合在辊筒表面，放入模具中，固定两端轴头避免偏移。

放入硫化罐或平板硫化机，施加压力（5-15MPa）和温度（150-200℃，时间 30-60 分钟，根据胶层厚度调整），通过热硫化反应使硅胶交联固化。

2. 液态硅胶注射 / 浇注法（薄胶层，高精度）

注射成型（适合中小辊径，φ50-300mm）：

将辊筒固定在注塑模具中，通过注塑机将液态硅胶注入模具型腔，压力控制在 30-80MPa，确保胶料均匀填充。

模具温度控制在 80-120℃，固化时间 10-30 分钟，适合自动化生产线。

浇注成型（适合大尺寸或异形辊筒）：

在辊筒表面设置可拆分的简易模具（如 PVC 或硅胶挡板），形成环形浇注空间。

从一端缓慢浇注液态硅胶，避免卷入气泡，常温或加热（60-80℃）固化 2-4 小时。

四、固化与后处理

固化工艺

热固化：优先选择高温硫化（120-200℃，配合硫化设备），缩短固化时间，提升胶层致密性；液态硅胶也可常温固化（24 小时以上），但效率低，适合小批量。

二次硫化（可选）：对耐温、耐老化要求高的场景（如食品接触、高温环境），将固化后的辊筒放入烘箱（180-200℃，2-4 小时），去除残留单体，改善物理性能。

后处理加工

修边与打磨：去除模具分型面处的毛边，使用砂带机（180-320 目）或车床精加工胶层表面，确保圆度（公差 ±0.05mm）和表面粗糙度（Ra≤1.6μm）。

尺寸校准：通过三坐标测量仪或圆度仪检测辊筒外径、同轴度（偏差＜0.1mm），确保旋转时的平衡性。

五、性能检测与质量控制

基础性能测试

硬度（邵氏 A 硬度计，目标值 ±5%）、拉伸强度（≥5MPa）、扯断伸长率（≥200%）。

附着力测试：采用 180° 剥离法（ASTM D3330），胶层与基材剥离力≥5N/cm，无脱落。

功能测试

耐磨测试（如 Taber 磨耗机，磨损量＜10mg/1000 次）、耐温测试（高温烘箱 / 低温冰箱，循环后无开裂）。

动平衡测试：高速旋转时振动值＜0.1mm/s，避免因偏心导致的噪声或设备损伤。

六、常见工艺问题及解决方案

问题

原因

解决方案

胶层脱落    表面处理不彻底 / 底涂剂失效    重新喷砂 / 更换底涂剂，确保表面清洁度和粗糙度    

气泡 / 空洞    材料脱泡不充分 / 模具排气不良    延长真空脱泡时间，模具增加排气槽（深度 0.05mm）    

尺寸偏差    硫化收缩率计算错误 / 模具精度不足    修正收缩率补偿值（实测后调整），提高模具加工精度    

表面不平整    浇注速度不均 / 模具贴合不良    控制浇注速度，使用定位销确保模具同心    

总结

硅胶辊包胶工艺需根据应用场景（如工业、食品、医疗）选择材料和成型方法，核心在于基材预处理的彻底性、成型过程的均匀性及固化条件的精准控制。通过标准化流程和质量检测，可实现胶层与基材的可靠结合，满足不同工况下的使用要求。

深圳市利勇安硅橡胶制品有限公司—专注液态硅胶制品精密技术研发24年，联系电话：134-2097-4883。