轮胎-硫化基础知识分析

1、轮胎-硫化基础知识分析硫化基础知识 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

2、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

3、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

4、+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T90ML（MH-ML）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

5、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1512和1552左右，斜交载重轮胎温度1452，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

6、）/10 其中：1为温度为t1时的硫化时间，2为温度为t2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

7、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35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

8、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

9、.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0.030.04Mpa；时间20秒 二次定型压力0.06 0.08Mpa，时间2025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0.80.1Mpa，温度1703度。（3）内压热水：压力2.60.1Mpa，温度1692度。（4）外压蒸汽：压力0.390.03Mpa，温度1512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

10、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

11、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

12、，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

13、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

14、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；

15、（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，焦烧时间短。（2）成型贴合偏歪，影响胶料流动；（3）成型的胎坯胎侧接头虚接；修补胎坯过渡不均匀。（4）成型过程中半成品部件拉伸变形，局部胶料不足。（5）硫化模具表面不干净或排气孔堵塞，胎侧底板排气孔或排气槽堵塞。（6）胎坯装模定型时压力过大或时间过长，胎坯变软局部拉伸变薄或裂开。（7）硫化时二次暂停高度过小或时间过长，胎坯过早的接触胎侧，局部缺胶。（8）硫化机泄露，水或蒸汽喷到胎侧表面，导致表面缺胶

16、。（9）胶囊隔离剂涂刷过多，污染侧板，造成缺胶或裂口。（10）材料不足、胎胚周长偏低等。硫化基础知识 9、欠硫（1）胶料加硫混炼不均或有粉团、熟豆等造成局部欠硫。（2）硫化过程中失压，造成欠硫。（3）硫化胶囊子口部位存在海面状或缺胶等缺陷，装胎时钢菱无法将胶囊子口卡死密封，导致胶囊内蒸汽或热水渗透到胎圈位置。（4）硫化过程中胶囊或蒸汽室内冷凝水排泄不畅，使冷凝水积聚。（5）胶囊或中心机构密封点出现泄露。（6）外排不好，造成模型温度低（7）胶料本身有问题 10、模缝错边、大边（1）硫化模具调整不到位（2）硫化合模力过小 11、垫伤、损伤（1）硫化模内有杂质（2）机械损伤硫化基础知识 12、水印（

17、1）胶囊或中心机构密封点出现泄露。（2）蒸锅内返蒸汽。 13、接头开口（1）成型接头部位未压实。（2）接头部位有异物。（3）喷涂液流入接头部位或接头部位沾有硫化胶囊脱模剂。（4）胎坯接头部位开，未按标准修理。硫化基础知识 14、胶囊爆裂（1）胶囊本身有薄弱部位（2）胶囊在装锅或启模时受挤压（3）启模时胶囊内压力突然增大。（4）胶囊老化或使用时间过长。硫化基础知识 15、胎圈、胎侧裂口（1）相应部位的胶料由于某种原因造成加工温度过高，胶料流动性差；（2）胎侧/子口挤出温度高造成焦烧时间短，影响胶料流动性；（3）胎坯相应部位过渡不均匀或修补过渡不均匀；（4）胎圈或胎侧排气孔堵塞；（5）脱模剂涂刷太多，污染模具；（5）成型