Page 102 - 《橡塑技术与装备》2022年9期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

             性能较为突出,同时具有较长的硫化平坦期,使用面                           速率是 12.5  ℃ /min。开展硫化测温活动时,应该符
             广泛。                                               合以下指标 :第一,胚胎温度满足要求、胚胎中热电
             2.4 平衡硫化体系                                        偶位置合理。第二,硫化器设备稳定运行,设备内部
                 该体系可以将不饱和二稀类橡胶硫化返原消除                          无损坏现象。第三,硫化处理时,内外压差值、温度
             掉。其实质主要是将抗硫化返原剂添加到体系中能够                           波动情况等均符合规范要求。开展测温工作前,应该
             让正硫化的多硫键再生速度与断键速度达到平衡状态,                          科学选择胚胎合理位置,同时将热电偶埋入其中。硫
             充分提高交联密度稳定性,充分控制返原作用。促进                           化工艺采用氮气不排凝、氮气排凝两种类型。借助硫
             剂、硫磺与抗硫化返原剂基于合理配比能够让硫化胶                           化测温方法对两种工艺相中指标进行测定,进而对最
             交联密度始终保持平衡状态,可以延长硫化平坦期。                           优工艺进行分析确定,见表 1。
             总体而言,该体系的硫化胶具有生热低、耐热氧、高                                     表 1 两种硫化工艺的硫化效果
             强度等优点,所以在轮胎等大型厚制品中具有良好适                                   硫化方式             氮气不排凝       氮气排凝
                                                                    等效硫化时间 /min           37.89      24.23
             用性。                                                      过硫程度 /%             219.4      109.32
                                                                  开模等效硫化时间 /min           23.52      15.63
             2.5 高温快速硫化体系                                             过硫程度 /%             75.8       27.30
                 该体系主要是基于 180~240  ℃条件下开展硫化处                            T 90 /min         13.41      12.03
             理,温度是重要影响因素,若是温度在 160  ℃之上,
                                                                         表 2 上模与下模温度差最大值
             会影响交联密度。所以应该结合以下方面确定该体系                                硫化方式          氮气不排凝           氮气排凝
                                                                      1  #          8.5 ℃          5.5 ℃
             的配方,第一,耐热胶种。第二,选择半有效或是有                                   #
                                                                      2            16.0 ℃          11.5 ℃
             效体系。第三,硫化体系中保持一定硫用量,提高促                                  3  #         10.5 ℃          7.0 ℃
                                                                      4  #          9.5 ℃          6.5 ℃
             进剂的用量。第四,合理加入硬脂酸,促进硫化速度。                                 5 #           5.5 ℃          3.0 ℃
             第五,适当加入防焦剂          [4] 。                                6 #          17.0 ℃          9.0 ℃
                                                                      7  #         14.0 ℃          7.0 ℃

             3 轮胎硫化工艺及改善                                           通过表 2 能够发现,两种方法均涵盖过硫反应,
                 借助硫化测温方法,利用数据对各种工艺下的轮                         其中氮气排凝方法下的指标更优。基于氮气不排凝模
             胎制作质量进行验证分析,进而充分优化轮胎工艺。                           式,上模与下模温差更大、过硫程度也更大。排凝工
             橡胶是轮胎主要构成部分,利用橡胶生产轮胎时,会                           艺主要涵盖以下特点 :第一,可以将冷凝水排除掉,
             出现硫化现象。因此,需要深入探究橡胶理化性质。                           也能够将一些水蒸气排除掉,充分实现降温目的。第
             硫化主要涵盖以下阶段 :第一,促进剂、硫化以及活                          二,将一些气体排除掉,减少橡胶内部压力与外部压
             性剂之间发生化学反应。第二,橡胶分析互相作用出                           力的差值,同时充分提高压力变化趋势稳定程度。精
             现交联现象。第三,交联现象通过熟化、重排以及其                           细排凝操作时,温度增幅小、上模与下模温差小,使
             他反应,促使交联键更加稳定。基于一定温度、压力                           得硫化程度降低,充分强化轮胎质量。基于 DSC 分析,
             等处理,促使线性大分子变为 3D 网状结构,此过程                         单亲排凝工艺的硫化程度低,检测轮胎产品时,借助
             即硫化过程。优化硫化工艺主要是基于硫化测温体系                           氮气排凝可以充分保证轮胎性能              [6] 。
             开展,所以,测温数据可以将轮胎生产质量直观反映
             出来,进而对硫化配方与工艺进行优化。为了保证轮                           4 轮胎硫化配方优化
             胎性能更加优越,应该保证硫化测温方法更加合理与                               基于硫化测温方法,借助对各种材料硫化还原反
             更加成熟。所以,可以借助实现分析合理优化测温方                           应进行分析,科学对各组分展开合理配比,进行充分
             法  [5] 。                                          优化硫化配方。因为实验局限性问题,此次实验主要
                 硫化材料为 92/62R1490H 型橡胶,仪器设备有                   是微调配方配比,采用 IS-7020 硫 磺、CZ 促进剂、
             DSC204F1 差示扫描量热仪以及其 MDR2000 无转子                   CTP 防焦剂等材料。
             硫化仪等设备。通过轮胎断面采集 DSC 试样,通过终                            因为基于硫化体系下,胶料在硫化反应过程中会
             炼胶采集比较试样。在 DSC204F1 设备测试中,试样                      产生交联键,在持续反应过程中产生交联网络。可以
             质量在 5~15  g 范围内,温度最大值是 280  ℃,升温                  借助交联密度情况将交联键情况反映出来,在交联密

                                                                                                         9
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