轮胎-硫化基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,硫化基础知识,第一讲：理论基础部分,硫化历程,一、硫化定义：硫化是在一定的条件下，橡胶大分子发生化学交联的的过程。其中一定条件指时间、温度和压力，也就是平时所说的硫化三要素。,二、橡胶硫化反应历程：,促进剂、活性剂,硫磺,1,、诱导阶段 促进剂多硫化合物,橡胶,含橡胶分子链的多硫化合物,分解,硫化基础知识,自由基（或离子）,橡胶,2,、交联反应阶段,交 联,交联键重排裂解、主链改性,3,、网构形成阶段,硫化胶,在网构形成阶段的前期交联反应趋向完成，产生的交联键发生重排和裂解反应；而此阶段的后期，交联反应已经基本停止，随之发生的主要是交联键的重排和裂解反应。,硫化基础知识,硫化反应历程图,强度,焦烧 热硫化 平坦硫化 过硫化,硫化时间,硫化基础知识,1,、焦烧阶段：相当于硫化反应中的诱导阶段。,定义：指热硫化开始前的延迟作用时间，也就是胶料流动的时间。分为操作焦烧时间和剩余焦烧时间。,（,1,）操作焦烧时间：指橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的胶烧时间，它取决于加工条件（如胶料混炼、热炼及压延、压出条件）。,（,2,）剩余胶烧时间：指胶料在模形加热时保持流动的时间。,（,3,）二者的关系：对一个胶料经历的加工次数越多，它的操作焦烧时间就越长，剩余焦烧时间就越短，因此一般的胶料应避免经受多次的机械加工。（对挤出、压延胶料一次合格率及的掺用比例等方面的规定）,硫化基础知识,2,、热硫化阶段：相当于硫化反应的交联阶段，逐渐产应网构，使橡胶强度和弹性急剧上升。,3,、平坦硫化阶段：相当于硫化反应网构形成的前期。在这一时期胶料保持最佳硫化性能，所以我们正硫化时间一般选在这一阶段。,正硫化时间,:,从胶料开始加热起至出现平坦期止所经历的时间称正硫化时间,即剩余焦烧时间和热硫化时间之和,.,4,、过硫化阶段：相当于硫化反应中网构形成的后期。在这一阶段主要发生交联键的重排及交联键的裂解，因此胶料性能明显降低。,硫化基础知识,硫化过程中胶料性能的变化,1,、拉伸强度：峰值,2,、定伸应力：峰值,3,、弹性：峰值,4,、硬度：几乎不变,5,、伸长率：峰值,6,、永久变形：峰值,7,、磨耗性能：正硫化磨耗性能最好,8,、耐热性：正硫化耐热性最好,9,、透气性：硫化充分的胶料比硫化不足的胶料耐透气,硫化基础知识,正硫化及其测试方法正硫化及其测试方法,一、正硫化：硫化橡胶的综合性能达到最佳性能的硫化时间,二、正硫化测试方法：,1,、物理化学法,游离硫测试法、溶胀法,2,、物理机械性能法,300,定伸法、拉伸强度法、抗张积法、压缩永久变形、综合取值法,（正硫化时间,(4T+2S+M+H)/8,；,T,拉伸强度最高值所对应的时,间；,S,压缩变形率最低值所对应的时间；,M,定伸应力最高值所对,应的时间；,H,硬度最高值所对应的时间）,3,、仪器法,门尼粘度计、流变仪,T,90,M,L,（,M,H,-M,L,）,90,硫化基础知识,硫化条件的选取和确定,一般来讲，测定出正硫化时间后，并不等于找到了具体产品的最适宜硫化条件，还必须考虑以下因素：,产品的厚度、胶料的导热系数、制品材料中其它材料对导热的影响、模型尺寸、模型材料、产品具体形状、硫化介质（油、蒸汽、水、气、射线）,硫化三要素：时间、温度、压力,1,、硫化压力,（,1,）施加硫化压力的目的：通过水胎或胶囊传递热量，达到内外硫化的目的；使胶料易于流动和充满模腔；提高胶料的致密性；提高硫化橡胶的物理机械性能；提高胶料与骨架材料的粘合性能。但不是越大越好，还应考虑生产成本和设备的承受能力。,（,2,）硫化压力的选取：随胶料配方、可塑性、产品结构不同而不同，在工艺上遵循：塑性大压力小，产品厚、层数多、结构复杂压力大。,2,、硫化时间：交联反应完成的时间；与温度有相应的关系。,硫化基础知识,3,、硫化温度：硫化反应的前提。,我厂全钢胎外压温度在,151,2,和,155,2,左右，斜交载重轮胎温度,145,2,，还有其它使用温度（如工程轮胎和轿车轮胎）。,一般情况下，温度越高，硫化速度越快，硫化温度每提高,10,，硫化时间缩短一半（经验公式）。温度和时间的关系一般采取范德霍夫公式：,1,/,2,=K,（,t2-t1,）,/10,其中：,1,为温度为,t,1,时的硫化时间，,2,为温度为,t,2,时的硫化时间，,K,为硫化反应系数，一般情况下,K=2,。,硫化条件的确定单独讲,硫化基础知识,硫化介质：胶料加热传递热能量的物质，常见的硫化介质包括饱和蒸汽、过热水、过热蒸汽、过热水等。我厂生产全钢胎主要采用饱和蒸汽和过热水。,1,、饱和蒸汽：压力和温度存在一一对应关系的蒸汽。优点：给热系数大，导热效率高，放热量大，传热均匀，可以改变压力来确定温度，压力和温度比较稳定，好控制。,2,、热水：在一定压力下，超过,100,的水。优点：能够提供较高的温度，赋予较大的压,力；不可压缩性，可将动力站的压力尽量大的用于硫化；能够提供比较稳定的压力。,硫化基础知识,第二讲：硫化工艺要点及注意事项,1,、,胎坯检查：,（,1,）胎坯倒放：标识线在上侧。,（,2,）胎坯要放正：减少变形。,（,3,）胎坯修整：胎圈和子口处均匀扎眼，不得扎透，为排气和进一步整修胎坯。,2,、,吊胎坯：启模前,3,5,分钟，主要为恢复胎胚的形状，如时间过长，则胎坯部件移位、变形过大。,3,、,硫化记录确认：,（,1,）,异常硫化条件的轮胎要单独存放,（,2,）按要求正常对硫化工艺参数记录，确保记录真是可靠、可追溯。,硫化基础知识,4,、硫化工号：,放置：空白处，无商标、字体、凤线处，左单，右双。,5,、模具清理：保证轮胎外观质量。,（,1,）模具和花纹清理原则：模具每生产,1000,条轮胎清模，一般每月清洗一次。,（,2,）气孔通透：花纹块或侧板每连续,2,个气孔堵塞，必须进行通透处理。,硫化基础知识,6,、硫化胶囊,（,1,）存放时要保证其自然状态。,（,2,）要经常检查胶囊，如发现出现胶囊裂口、局部薄或损伤的要及时更换。,（,3,）更换胶囊进行预热，时间不少于,15,分钟。,注意：胶囊脱模剂滴落在下侧板上必须擦净。,7,、硫化延时,（,1,）季节转换：每年,6,月,1,日,9,月,30,日使用外温,143,度硫化（比正常低,2,度），考虑后硫化）。,硫化基础知识,（,2,）硫化延时：,内温波动延时按下表进行,总欠程度,1-50 51-110 111-150 151-180,补时,(,分,)3 5 8 12,外温波动延时按下表进行,总欠程度,0-20 20-50 51-100 101-150,补时,(,分,)0 0.5 1.0 1.5,说明：每,5,分钟温度降低,1,度，总欠程度为,1,。,8,、硫化过程参数控制：,（,1,）定型：一次定型压力,0.03,0.04Mpa,；时间,20,秒,二次定型压力,0.06,0,.08Mpa,，时间,20,25,秒。,定型高度的计算：,装胎高度：下胎圈距下侧板,1015mm,。,注意：机械手对中精度,2mm,。,硫化基础知识,（,2,）内压蒸汽：压力,0.8,0.1Mpa,，,温度,170,3,度。,（,3,）内压热水：压力,2.6,0.1Mpa,，,温度,169,2,度。,（,4,）外压蒸汽：压力,0.39,0.03Mpa,，,温度,151,2,度。,（,5,）注意：内压回水温度低于,165,度或高于,175,度不得装模硫化。外温低于或高于标准,2,度，不得装模硫化。,9,、启模平放（考虑后硫化）：外胎平放,6,月,1,日,-9,月,30,日,40,分钟以上；其他时间,20,分钟以上。,10,、修剪：（,1,）部位活络块胶边、胎趾大边、排气孔胶柱,（,2,）修剪标准：,1mm,。（,3,）,注意不得损伤外胎。,硫化基础知识,第三讲：外观缺陷原因分析,1,、子口大边（或子口大边漏钢丝）,（,1,）胶料粘度偏低,（,2,）胎侧,/,子口半成品挤出厚度偏厚。,（,3,）内衬层压延时宽度超标。,（,4,）成型时，部件,/,灯光定位不准，成型时胎体反包,/,正包,（胎侧,/,子口）不好，导致胎圈部位胶料过多。,（,5,）胎坯成型时两边扣圈不对称或成型时钢丝圈变形、胎,坯存放不当变形的原因引起胎圈部位半成品迁移。,（,6,）胎坯装入高度不合适，过大会使胎坯过度拉伸、偏,歪，过小，则对胎坯支撑不牢，合模时把胎坯挤偏。,（,7,）机械手对中精度达不到要求，把胎坯装偏。,（,8,）机械手张开直径偏大，吊胎坯时胎坯偏歪,（,9,）胶囊膨胀不均匀，定型时把胎坯挤偏。,（,10,）钢丝圈直径比标准小。,（,11,）硫化胶囊不对,（,12,）同一硫化模具上的胎圈和胎圈卡环之间不配合,硫化基础知识,2,、胎趾圆角,（,1,）相应部位的胶料由于某种原因造成加工温度过高，焦烧时间短。,（,2,）胎侧,/,子口半成品挤出厚度偏薄。,（,3,）成型时，部件,/,灯光定位不准，成型时胎体反包,/,正包（胎侧,/,子口）不好，导致胎圈部位胶料过少。,（,4,）胎圈部位排气孔堵塞。,（,5,）胶囊与钢菱之间积存过多的脱模剂等。,（,6,）上、下卡盘处泄露，胶囊与卡盘之间或卡盘与卡盘之间密封失效，导致内压过热水泄露，硫化时水蒸气积存胎趾部位。,（,7,）钢丝圈直径比标准大。,硫化基础知识,3,、子口上抽,（,1,）胎胚在硫化定型过程中，胶囊打褶；,（,2,）胎圈过大；,（,3,）钢丝圈不园；,（,4,）子口部位材料不足；,（,5,）胎圈定位不准。,硫化基础知识,4,、胎里皱疤、出沟、窝气、不平等,（,1,）隔离剂过多或未干，硫化汽化导致窝气。,（,2,）装胎定型或硫化过程中断电或失压，胎里与胶囊剥离。,（,3,）定型高度过大，上下卡盘紧紧拉住胎坯的胎圈，胶囊与胎里的空气无法排出。,（,4,）定型压力超出上线，产生肩部弯情况，导致胎里反弧,（,4,）胎坯装模不正，重新定型时对胎坯反复进行抽真空，定型动力导致胶囊与内衬层剥离。,（,5,）合模后蒸汽或热水未及时充入硫化胶囊，造成胶囊瞬间失压。,（,6,）内衬层接头开或过大,（,7,）带束层紧或周长偏小,（,8,）垫肩胶上反或位置偏移造成胎里反弧,（,9,）胶囊伸展不充分,硫化基础知识,5,、气密层气泡、脱层,（,1,）成型中超定型压力低或组合压辊压力小、组合滚压各段压力及轨迹设置有问题；,（,2,）半成品部件不粘、喷霜；,（,3,）垫胶定位偏歪，胎体与带束层之间产生孔隙,（,4,）内衬层胶料含水过多，硫化时形成气泡。,（,5,）内衬层压延时贴合不实，层间存在气泡。,（,6,）成型时有水或胶浆未干。,（,7,）,胎坯气泡未按标准修理。,（,8,）胶囊砂眼造成轻微漏水、汽。,硫化基础知识,6,、胎里漏线与胎体帘线弯曲,（,1,）机头宽度与帘线假定伸张值选取不合理,（,2,）胎胚周长大小选取不合理，周长小，伸张大，造成胎里漏线，反之出现帘线弯曲。,（,3,）成型机传递环和机头扇形块出现故障可以造成胎圈定位出现偏差,（,4,）成型时局部拉伸，造成尺寸变小；部件接头脱开。,（,5,）带束层偏歪,（,6,）硫化定型压力过大、时间过长，造成胎体帘线发生弯曲，胎体反包高度降低，硫化后产生帘线弯曲。,（,8,）压辊压力过大,（,9,）硫化过程中，硫化胶囊渗漏，导致胶囊内热水渗到胎里，压迫内衬层胶料内渗。,（,10,）内衬层厚度偏薄造成胎里漏线,硫化基础知识,7,、稀线,（,1,）成型时部件接头过大；,（,2,）成型时对帘布拉伸过大,（,3,）帘布大传递速度与主鼓的速度不匹配；,（,4,）帘布长度比标准短，接头机接头时对其进行拉伸；,（,5,）胎胚在成型机上超定型时压力过大；,（,6,）硫化定型压力过大；,（,7,）胎体帘布和内衬层过渡层不粘，造成与胎体分离；,（,8,）压延工序生产过程中产生稀线；,（,9,）帘布在直裁接头造成的稀线,硫化基础知识,8,、重皮、裂口、缺胶,（,1,）相应部位的胶料由于某种原因造成加工温度过高，焦烧时