硫化工艺过程控制VIP专享VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页硫化工艺过程控制一、硫化基本概念和工艺要素硫化是橡胶制品生产的最后一个工艺过程。在这个过程中，胶料中的生胶与硫化剂发生化学发应，由线型结构的大分子交联成为立体的网状结构的大分子，使塑性状态的橡胶转变为弹性状态的橡胶制品，从而获得完善的物理性能和机械性能和化学性能，成为有使用价值的高分子材料。在工业生产中，这种交联反应是在一定温度，时间和压力条件下完成的，这些条件称为硫化条件。1、橡胶的硫化反应过程诱导阶段，交联反应阶段，网状形成阶段。2、硫化历程图烧焦阶段，热硫化阶段，平坦硫化阶段，过硫化阶段3、硫化压力一般橡胶制品在硫化时要施以压力，目的在于：1)防止制品在硫化过程产生气泡，提高胶料的致密性。2)使胶料易于流动和充满模槽3)提高胶料与胶料的密着力4)有助于提高硫化的物理机械性能硫化工艺加压方式压力Mpa硫化工艺加压方式压力Mpa汽车外胎硫化水胎过热水加压外模加压2.2-4.815注压硫化注压机加压120-150模型制品硫化平板加压24.5汽车内胎蒸汽硫化胶管直接蒸汽硫化蒸汽加压蒸汽加压0.5-0.70.3-0.5传动带硫化平板加压0.9-1.6胶鞋硫化热空气加压0.2-0.4输送带硫化平板加压1.5-2.5胶布直接蒸汽硫化蒸汽加压0.1-0.3硫化加压的方式通常有下列几种：一是用液压泵通过平板硫化机把压力传递给模型，再由模型传递给胶料；二是硫化介质直接加压（如蒸汽加压）；三是以压缩空气加压；四是由注压机注压等。4、硫化温度和硫化时间硫化温度是橡胶发生硫化反应的基本条件，它直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度高第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页硫化速度快，生产效率高。反之，硫化速度慢，生产效率低。硫化温度高低应取决于胶料配方，其中最重要的是取决于橡胶种类和硫化体系。但应注意的是，高温橡胶分子链裂解至发生硫化返原现象，结果导致强伸性能下降，困此硫化温度不宜太高。温度是硫化三大要素之一，与所有化学反应一样，硫化反应随温度升高而加快，并且大体适用范特霍夫定律，即温度每上升8~10。C(约相当于一个表压的蒸汽压力)，其反应速度约增加一倍；或者说，反应时间约减少一半。随着室温硫化胶料的增加和高温硫化出现，硫化温度趋向两个极端。从提高硫化效率来说，应当认为硫化温度越高越好，但实际上不能无限提高硫化温度。首先受到橡胶导热性极小阻碍，对于厚制品来说，采用高温硫化很难使内外层胶料同时达到平坦范围；其次，各种橡胶的耐高温性能不一，有的橡胶经受不了高温的作用，如高温硫化天然橡胶时，溶于橡胶中的氧随温度提高而活性加大，引起强烈的氧化作用，破坏了橡胶的组织，降低了硫化胶的物理机械性能，第三，高温对橡胶制品中的纺织物有害为棉纤维布料超过期作废140℃时，强力下降，在240℃下加热四小时则完全破坏。各种胶料最宜硫化温度范围胶料类型最宜硫化温度胶料类型最宜硫化温度天然橡胶胶料143丁基橡胶胶料170丁苯橡胶胶料150三元乙丙胶料160-180异戊橡胶胶料151丁腈橡胶胶料180顺丁橡胶胶料151硅橡胶胶料160氯丁橡胶胶料151氟橡胶胶料160(1)用范特霍夫方程式计算等效硫化时间t1/t2=K*EXP((t2-t1)/10)t1—温度为t1时的硫化时间mint2—温度为t2时的硫化时间minK—硫化温度系数（通常K=2）(2)阿累尼乌斯方程计算等效硫化时间In(t1/t2)=E*((t2-t1)/t1*t2)/Rt1—温度为t1时的硫化时间mint2—温度为t2时的硫化时间mint1、t2—硫化温度KR—气体常数（R=8.3143J.mol-1.K-1）第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页E—硫化反应活化能，由实验测得，kJ/mol利用以上公式可算出不同温度下的等效硫化时间，据试验表明用阿累尼乌斯公式计算结果比范堆夫公式更准确。二、硫化温度系数硫化温度系数K是一个重要的硫化工艺参数。而且K值随胶料配方和硫化温度而变化，表2-5列出了几种胶料在不同温度下的K值。胶料种类温度范围℃120-140140-160160-170170-180天然橡胶1.701.6————丁苯橡胶-30A1.51.51.952.3氯丁橡胶1.7...