丁基橡胶内胎技术手册-图文

Exxon丁基橡胶内胎技术手册TM摘要许多斜交轮胎和子午线轮胎都有内胎。在许多场合中，例如苛刻使用条件及野外应用，有内胎的卡车子午线轮胎比无内胎的子午线轮胎更受欢迎。在许多方面，此类轮胎对内胎的技术要求与车轮装配时对轮胎的要求同样苛刻。本手册阐述了丁基橡胶在满足轮胎内胎的苛刻性能要求方面的重要地位，而且还讨论了具有代表性的内胎胶料配方和性能，以及有关内胎制造中胶料的典型加工指南。内胎中还会使用一些基于氯化丁基橡胶的胶料配方。这种内胎具备良好的耐热性和耐久性，在胶料配合方面更具灵活性，并且与普通丁基橡胶内胎胶料一样易于加工。另外，文中还对自行车轮胎内胎进行了讨论。涉及范围包括从单纯的通勤和休闲健身到高速竞技体育应用。因此，与汽车和卡车轮胎内胎一样，自行车轮胎内胎也具有苛刻的性能要求。故障排除指南部分为工厂的工艺设计师提供了一份检查清单，帮助他们提高制造效率和产品品质并满足最终产品的性能要求。本手册的结尾部分提供了一组参考资料，以备进一步查询。目录前言…………………内胎应用要求………………………丁基和氯化丁基橡胶内胎的配合…………………丁基橡胶内胎胶料的加工……………丁基橡胶内胎的制造………………自行车内胎中的丁基橡胶…………耐热性氯化丁基橡胶内胎…………内胎加工和制造中的故障排除指南………………垫带…………………总结…………………附录…………………1.业界公认的弹性体缩写…………………2.业界公认的促进剂缩写…………………3.ECUISM许可制造商……………………参考资料……………免责声明……………471120304348525960616162636466前言1,2丁基橡胶(IIR是异丁烯和少量异戊二烯的共聚物（图1）。丁基橡胶的主要特点包括，优异的气密性和良好的抗曲挠疲劳性。这些性能源自长聚异丁烯链之间的低不饱和度。轮胎内胎是丁基橡胶最主要的应用，目前仍然占据着相当大的市场份额。图11,2,3丁基橡胶：聚（异丁烯-异戊二烯）CH3CCH22CH23CCH2C=CHCH2CCH3在使用最广泛的丁基弹性体制造工艺中，路易斯酸引发反应后，异丁烯和异戊二烯在反应器中形成分散在氯甲烷中的橡胶细小颗粒悬浮液。该反应会释放出大量oo的热，可以通过控制聚合催化剂含量和温度（通常为-90C到-100C）得到高分子量产物。最常见的聚合工艺使用氯甲烷作为反应稀释剂，使用液态乙烯冷却带走反应热量并保持所需的低温。丁基橡胶的最终分子量主要是通过控制催化剂含量、温度以及引发和链转移反应来确定。对进料体系进行净化，可以最大限度地减少水分和含氧有机化合物，防止这些物质终止链增长步骤。在上个世纪50年代和60年代初，丁基橡胶的氯化和溴化衍生物开始商业化生产。由于丁基橡胶对空气和各种气体具有低渗透性，因此世界上有很大一部分的有内胎充气轮胎（从自行车和乘用车到卡车和挖土机轮胎）都采用丁基橡胶内胎来2,3,4。保持空气压力。图2展示了各种类型的丁基橡胶内胎在丁基橡胶的诸多特性中，对各种气体的低渗透性是其最重要的特性之一。表I和II显示了丁基橡胶和共混丁基橡胶的一些特性，并对丁基橡胶和其他弹性体2,5（例如天然橡胶、丁苯橡胶(SBR和特种弹性体）的特性进行了比较。目前，在以下方面，轮胎充气压力保持率是公认的一个重要参数：保持轮胎使用性能、确保低轮胎滚动阻力并将车辆油耗降至最低，以及通过保持适当的轮胎胎面印痕来保证轮胎较长的使用寿命。丁基橡胶内胎的气密性对实现这些特性起着至关重要的作用。图2丁基内胎示例参考：埃克森美孚数据。表I2丁基橡胶的物理特性特性3密度，克/厘米值0.9171.130560x10英寸460x10英寸-75至-671.951.850.1300.2301.5081组成BCBVBVCBVBBBVBVCBVBa体积膨胀系数(1/V(V/T，K玻璃化温度，°Cb热容量，Cp千焦/（千克.开尔文）热导率，瓦/（米.开尔文）折射率，np(aB=丁基橡胶；BV=硫化丁基橡胶；CBV=硫化丁基橡胶与50份炭黑。(b1卡(cal=4.184焦耳(J此外，丁基橡胶还具有良好的耐热、耐臭氧和氧气特性，以及良好的动态特性，可增强内胎的长效耐久性。这是在各种苛刻操作条件（例如在各类天气和气温）下高速、长途和重载旅行的重要性能。本手册回顾了当前的丁基橡胶和氯化丁基橡胶内胎技术。同时还讨论了有关胶料配合、加工和故障排除的基本技术。表II25C条件下各种弹性体的气体渗透率5相对于天然橡胶基体的硫化胶(=100注释：1.数值越低越好。2.25°C条件下的渗透率。3.有关缩写，请参见附录1。内胎应用要求充气轮胎组件中，内胎具有许多要求，包括：1.在轮胎和内胎使用寿命期间的空气压力保持率（低透气性）。2.耐久性（抗氧化、抗臭氧、耐热和抗老化性）。3.抗撕裂性能。4.使用过程中低膨胀率（低拉伸永久变形）。5.使用过程中内胎不会粘连轮胎胎体（耐热性以及物理特性的保持）。丁基橡胶内胎比通用弹性体（例如图3、4、5和6中显示的天然橡胶）内胎能更好地满足所有这些性能标准。丁基弹性体的渗透性在众多烃类弹性体中，异丁烯基橡胶（丁基和卤化丁基橡胶）展示了非常好的空气和其他气体不渗透性（表II、表III）。气体透过高分子膜的渗透过程包括气体在高温侧溶解于聚合物中，在膜中扩散，然后在低温侧的表面上挥发。在给定的稳定状态条件下，气体透过膜的比率（即渗透率）由气体的溶解率和扩散率决定。扩散系数或扩散率决定了此浓度梯度下的气体分子迁移速率。渗透系数(Q等于溶解率和扩散率的乘积。表III6商用弹性体的相对空气透气性（聚合物、炭黑80份、硬脂酸2份、加工助剂和油14份、氧化锌5份、硫化体系各不相同）图3渗透性对保气性的影响参考：埃克森美孚公司数据各种气体在丁基橡胶中的溶解性与其在其他烃类聚合物中的溶解性相似，但在异丁烯基弹性体中的扩散速率却非常低。这得益于高度堆积的聚异丁烯分子，这种分子使得聚烯烃具有最小的堆积体积。生成的聚异丁烯分子间的有效填充可导致较低的自由体积分数（高密度），从而实现较低的渗透性。这种对气体的低渗透性就是丁基和卤化丁基橡胶成为内胎和轮胎气密层首选材料的原因所在。图3显示了丁基橡胶和天然橡胶在气体渗透性方面的数据，证明了丁基橡胶更为优异。因此，具有丁基橡胶内胎的轮胎能更好地保持空气压力。耐热性由丁基橡胶制成的内胎比由天然橡胶制成的内胎更耐用，因为丁基橡胶更能够在高温情况下保持性能。图4对轮胎耐久性测试（以50千米/小时速度持续运行357小时）后的天然橡胶内胎和丁基橡胶内胎进行了比较。结果发现，天然橡胶内胎降解了，并粘附在轮胎内壁上。相比之下，丁基橡胶内胎在完成轮胎测力计测试后显示了较少的降解。图4老化后丁基橡胶内胎拉伸强度保持率参考：埃克森美孚公司数据撕裂强度由于分子结构的原因，相比于天然橡胶，丁基橡胶有更好的老化撕裂强度保持率（图5）。较少撕裂会降低穿孔量并减小穿孔的尺寸，从而最大程度地降低修理工作。压力损失变慢可减少快速空气流失，穿孔也不会迅速扩大。图5丁基橡胶和天然橡胶的撕裂强度保持率（在125°C条件下老化72小时）参考：埃克森美孚公司数据抗老化性大气中的氧气和臭氧会导致天然橡胶氧化、变质，最终导致龟裂。由于丁基橡胶具有良好的抗老化性，采用丁基橡胶制成的内胎便具有更长的使用寿命，且无需额外的抗氧剂和抗臭氧剂体系。图6显示出，与天然橡胶相比，丁基橡胶内胎具有良好的抗老化性。在此示例中，天然橡胶和丁基橡胶均拉伸了20%，并在40°C条件下持续暴露在50pphm的臭氧中达72小时。图6天然橡胶(NR和丁基橡胶(IIR的老化参考：埃克森美孚公司数据丁基橡胶内胎对最终用户（车主）的优势总的来说，使用丁基橡胶内胎可为轮胎最终用户带来许多好处，例如：1.稳定的充气压力。2.良好的充气压力保持率能够降低滚动阻力，从而改善燃油消耗。3.更长的轮胎使用寿命和更稳定的磨损性能。4.更好的热稳定性带来更长的内胎使用寿命。5.增强轮胎的耐久性。丁基和氯化丁基橡胶内胎的配合用于内胎的丁基或氯化丁基橡胶的牌号选择取决于使用性能要求和胶料加工特性。而其他配合原料的选择则是根据生产设备的限制、成本、是否有当地的货源以及其质量。内胎混料的基本材料如下：1.主要聚合物：丁基橡胶或氯化丁基橡胶2.填料：炭黑3.加工助剂和增塑剂4.硫化体系聚合物选择丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物，其中异戊二烯含量大约为2mol%（图1）。异丁烯链节长度（0.270纳米）是1-4-异戊二烯链节长度（0.405纳米）7的67%。异丁烯链节的立体化学结构导致沿着聚合物链的紧密堆积，使得自由体积分数低，从而导致渗透性低。异戊二烯以反式-1,4首尾相连的链式排列形式，结合成为无规的线性共聚物。1使用HNMR核磁共振谱研究链式异戊二烯的立体化学结构，发现大多数(94%结8构I异戊二烯链节（如图7所示）都是以1,4构型形式结合起来的。“结构I”这一指定术语源自对在氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶中发现的异戊二烯链节的说明。图77异戊二烯结合的立体化学结构生成物中还包含结构Iminor，由1,2-链式异戊二烯组成，所占比例大约为6%。尚未有报告说明生成物中有任何3,4-加成产品。经过深入的研究，White和同事9进一步提出生成物中没有3,4-加成结构，同时还提出结构Iminor具备图8中所示的构型。1,4链式异戊二烯和少数异戊二烯衍生物的比例取决于聚合温度，虽然量很少，但仍存在于丁基橡胶的商用牌号中。White及同事还报告，结构Iminor不与端基关联，且R基源自异丁烯，而不是源自异戊二烯–异戊二烯加成化合物。尽9管作者指出未最终确定R-基，但有证据表明R-基可能是一些较长的分子链。8因此，虽然公认存在结构Iminor，但其准确的构型仍有待进一步澄清，主要困难在于这类结构的含量极低。图89结构Iminor10图9显示了氯化丁基橡胶中的含氯基团的结构。大多数异戊二烯链节都是反式构型。结构II是氯化丁基橡胶中的主要结构，约占60%，随后是结构I，占30%。氯化丁基橡胶中未发现结构III，而结构IV最多占10%。TM对于丁基橡胶内胎，Exxon丁基橡胶268可作为构建胶料配方的起始点。1111丁基橡胶）。图910氯化丁基橡胶中可能的异戊二烯结构弹性体丁基橡胶（低粘度）丁基橡胶（中等粘度）氯化丁基橡胶表IV11埃克森美孚生产的异丁烯基弹性体商用牌号示例埃克森美孚门尼粘度异戊二烯卤素牌号识别（ML1+8，（摩尔125°C条件下）百分比）065321.05---06826810665151381.151.701.95------氯卤素（重量百分比）---------1.26TMExxon丁基橡胶268内胎配合指南TM高门尼粘度、中等不饱和度聚合物Exxon丁基橡胶268在多数情况下是内TM胎应用的理想选择。Exxon丁基橡胶268在加工和性能参数之间实现了良好的平衡，例如：1.炭黑和油的融入。2.加工质量（即分散性、混炼效率、挤出性能）。3.抗稀化性。4.抗折叠断裂性。5.硫化速度。6.物理特性，例如拉伸强度和撕裂强度。7.抗低温皱缩。8.老化物理特性。TM此外，Exxon丁基橡胶268的高门尼粘度尤其还会为内胎胶料带来良好的生TM胶强度和抗折叠断裂性。Exxon丁基橡胶268的中等不饱和度实现了足够的硫化速度和良好的老化性能之间的最佳平衡。炭黑在橡胶配合中，添加填料是常见的做法，目的是(i补强聚合物，(ii提高胶料物理特性，(iii通过减少聚合物的弹性来提高胶料加工性能，从而控制挤出膨胀和收缩率，(iv优化最终胶料成本。正确选择炭黑很重要，因为炭黑除了对加工（例如混炼、挤出和硫化）具有一定影响之外，还是决定最终内胎质量好坏的一个主要因素。炭黑对丁基橡胶和卤化丁基橡胶的影响与对其他弹性体的影响类似。粒径越小，相应的比表面积越大，填充了炭黑的硫化橡胶的拉伸强度、300%模量、硬度、粘度和阻尼会越高。一般来说，随着炭黑含量的提高，拉伸强度会逐渐提升，直至最大水平（即临界或最佳填充系数），之后，随着炭黑填充量的继续提高，拉伸强度则会逐渐降低。对于丁基橡胶而言，当炭黑含量为50至70份（每百份橡胶的份数）时，可获得最大拉伸强度，具体取决于牌号：炭黑牌号典型装填量N76260–70份N66060–70份N55050–60份丁基橡胶中炭黑的选择在实现低模量特性方面非常重要。低模量内胎具有更好的接头强度，并且有子午线轮胎内胎所必需的抗屈挠性能。12低模量内胎“低模量”内胎配合的概念是子午线轮胎专用内胎的一个重要参数。子午线轮胎比斜交轮胎具有更长的使用寿命。此外，这类轮胎的子午帘线结构可提高胎侧和安装在轮胎内部的内胎的柔韧性。因此，内胎不仅要在子午线轮胎中持续更长的使用寿命，还要在可能会对内胎壁和内胎接头（尤其）产生更大压力的条件下达到这样的效果。在这一点上，与普通橡胶内胎相比，低模量丁基橡胶内胎的优势如下：1.胶料加工：a.良好的流动性和生胶粘性，以及b.更好的接头性能。2.产品使用中：a.接头处静态应力低，b.接头处动态应力低，c.接头处应力集中度低，d.更长的接头耐久性，e.抗屈挠性。自行车内胎也需要良好的接头耐久性。与汽车轮胎相比，自行车轮胎的充气压力通常会更高。自行车轮胎中的平均充气压力在60至90psi（4至6巴）之间，而乘用车子午线轮胎的平均充气压力在25至35psi（1.8至2.5巴）之间。通常，自行车轮胎内胎胎侧较薄、接头表面积较低、表面积/体积比较高，且还要在高充气压力时表现良好。胶料参数中的“100%模量”在评估接头耐久性方面非常有用。“低模量”这11“配方”部分。在内胎胶料中使用非补强矿物填料（例如碳酸钙和高岭土）可能会损坏模具镀层。除了可能会存在的沙砾或杂质外，还可能出现内胎终产品因为针孔漏汽导致更高的不合格率和报废率。加工助剂和增塑剂可根据其化学结构和功能对化学加工助剂进行细分。加工助剂的结构非常多样，最佳分类方法是根据其在胶料配方中的作用划分。加工助剂的功能作用包括塑解剂、12润滑剂、均相剂、分散剂、增粘树脂、增塑剂和加工油。加工油对加工助剂的主要要求是提高胶料加工性能，同时将其对最终硫化特性的影响降至最低。通常，使用石油基油作为增塑剂来降低胶料粘度，提高加工性能如剪切应力和挤出膨胀等，并增加低温柔韧性。选择增塑剂的原因在于其与异丁烯弹性体的相容性及其低温性能。从以往的经验来看，由于石蜡加工油具有较低极性、较好的相容性，并对硫化程度的影响最小，因此是丁基内胎应用的优先选择。但是，加工油会增加丁基橡胶内胎胶料的透气性，而增加炭黑填充量则可降低渗透性。因此，应当优化炭黑填充量和加工油含量，以满足最佳内胎性能和加工参数之间相互矛盾的要求。一般来说，在丁基内胎胶料中可使用炭黑（50至70份）和石蜡加工油（20至25份）的组合。此外，环烷加工油也已被证明适用于大多数气候条件。芳烃油可能不适用于丁基橡胶内胎，因为此类油具有高极性，与非极性的丁基橡胶不相容。此外，它们的硫含量可能相对较高，其中某些油还可能会降低胶料耐焦烧性，并引发硫化反应。在选择胶料加工油时，避免选择具有高挥发性的油，因为这12,13样会增加内胎的多孔性，进而导致在加工或使用过程中出现汽泡。表V中列出了加工油的一些特性，以备参考。表V13加工油的典型特性注释：苯胺点（以°C为单位）如果对低温柔韧性的要求更为严格，则随后可以通过使用低粘度的石蜡油和酯型增塑剂（例如癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯或己二酸二辛酯）的共混物来提高此性能。硬脂酸针对丁基橡胶内胎胶料，建议硬脂酸的含量为1.0份左右，因为它可帮助改善填料的扩散。此外，硬脂酸还可用作隔离剂，从而最大限度地减少混炼过程中粘辊和硫化过程中的粘模具。硬脂酸还是硫化体系的活化剂，如果过量使用，将会降低防焦性。聚磷-亚硝基苯聚磷-亚硝基苯(POLYAC作为热处理剂用于对丁基橡胶进行部分交联（通过0在160C条件下将聚合物和聚磷-亚硝基苯混炼三分钟左右）。这会提高丁基橡胶的生胶强度。当由于生胶内胎过度堆放（在挤出、接头和硫化工艺之间）而导致出现折叠断裂问题，并且通过其他方法也无法进行处理时，聚磷-亚硝基苯就能发挥作用了。0.2至0.4份的用量就已足够。丁基橡胶的部分交联可能会影响对接过程中的聚合物的流动，并对接头操作产生不利影响。因此，内胎制造厂可能会在使用这种热处理剂时采取适当的预防措施，以便监控对关键内胎接头性能产生的所有影响。TM增粘烃类树脂丁基橡胶固有的粘性低于天然橡胶的粘性。为了提高粘性，经常添加烃类增粘树脂，以辅助制造内胎过程中的对头拼接。增粘树脂装填充范围为2.0份至6.0份。TM树脂的熔点对其在橡胶中的较好地分散至关重要。ExxonEscorez1102（表VI）14作为用于丁基橡胶内胎胶料中的良好增粘树脂已受到广泛的认可。表VITM14Escorez烃类增粘树脂示例硫化体系基于异丁烯的弹性体的硫化通过丁基橡胶中的烯丙基氢或卤化丁基橡胶中的烯丙基卤素参与的反应引入化学交联。在丁基橡胶中，可以使用硫磺和有机促进剂，通过与碳-碳双键相邻的烯丙基氢原子进行硫化或形成交联网络。由于丁基橡胶的不饱和度较低，所以需要使用超速促进剂，如秋兰姆或二硫代氨基甲酸盐与硫磺、氧化锌以及硬脂酸组合。副促进剂（例如巯基苯并噻唑(MBT或二硫化二苯并噻唑(MBTS）也用于丁基橡胶内胎胶料的常用硫化体系。因此，硫化体系可能会包含硫磺、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD、巯基苯并噻唑(MBT或二硫化二15苯并噻唑(MBTS，以及二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC。附录1和2分别介绍了弹性体和硫化促进剂的ASTM命名。在过去二十年里，针对含秋兰姆(TMTD和二硫代氨基甲酸盐(ZDEDC的硫化体系中的N-亚硝胺的形成，进行了大量研究。从橡胶硫化剂中释放出的仲胺与空气中存在的氮氧化物之间进行反应形成亚硝胺，即：RRNOxNHNNOR氮氧化物仲胺亚硝胺促进剂在参与硫化过程中可产生仲胺，亚硝胺的生成取决于这些仲胺的挥发性以及其与空气中的氮氧化物(NOx的反应程度。具有较低沸点和较低分子量的仲胺比较高分子量的分子更易挥发。仲胺的沸点取决于侧链“-R”基团的化学结构。通常，含吗啉促进剂以及秋兰姆类和二硫代氨基甲酸盐类促进剂中的一部分均可生成亚硝胺。11作为副促进剂。氧化锌和硬脂酸是活化剂。二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD在硫化过程中最终会形成二苄基胺(DBA。二苄基胺(DBA具有很高的沸点(300°C，16在有氧气存在时会在达到此温度之前降解。表VII介绍了内胎胶料的一些示例，可以此为出发点进行进一步的开发工作。附录2中介绍了促进剂的缩写。表VII三种典型内胎胶料的综合比较胶料1.EXXON丁基橡胶268TM2.EXXON丁基橡胶268/VistalonEPDM260585/15掺混TM3.EXXON丁基橡胶268，ZBEC/硫磺硫化体系TM表VII…续备注：1.份数：每一百份橡胶中添加的份数。2.给出值为典型值，不应被视为标准值。丁基橡胶内胎胶料的加工制造工艺顺序丁基橡胶内胎胶料的加工和内胎的制造包括：母胶（或非生产性胶）混炼和终炼胶（或生产性胶）混炼、过滤、挤出、冷却、喷粉并最终定长裁断。根据生产设备的不同，接下来还有各种额外的步骤，例如气门嘴安装、接头、接头冷却、成型、硫化、检查并放气，以及最终包装。图10显示了典型的丁基橡胶内胎制造工艺示意图。图10典型的内胎制造工艺示意图混炼指南丁基橡胶主要是饱和的聚异丁烯聚合物，以及少量的异戊二烯，因此应避免高度不饱和的弹性体（例如天然橡胶、丁苯橡胶(SBR以及顺式聚丁二烯橡胶）对丁基橡胶存货产生污染。污染会导致丁基橡胶的硫化程度不同于其他不饱和二烯橡胶，进而使物理特性出现变化并有可能丧失物理特性。在对丁基橡胶胶料进行混炼和加工之前，应对加工丁基橡胶和其他不饱和橡胶所用的密炼机、双辊开炼机、过滤器和挤出机进行彻底清理。为此，使用和接下来要加工的胶料类型相同的清洁胶清理这些设备。此步骤过后，可能要进行目视检查，以确定设备中是否有残留的胶料。通常，这两个步骤就足以杜绝大多数污染情况。母胶混炼丁基橡胶内胎胶料的母胶混炼通常是在密炼机内进行的（图11）。终炼（即添加硫化体系）可在密炼机、开炼机中单独进行，有时也在母胶混炼/终炼胶混炼周期的同一段中进行。图11密炼机在内胎生产过程中，丁基橡胶内胎母胶的混炼是很重要的一步操作。目的是在丁基橡胶中均匀分散炭黑和其他材料，保证最终胶料无气孔。不良混炼可能会对随后的加工产生不利影响，例如：1.过滤器滤网堵塞。2.挤出的内胎尺寸（厚度均匀）发生变化。3.折叠断裂。4.不易接头。5.成型过程中出现不均匀拉伸，或厚度保持率不一致。从理论上说，混炼的理想目标是“一次性合格”。当混炼胶出现瑕疵时，可能就会很难对胶料进行重新调整了。为了实现胶料的良好分散，以下参数很重要：1.胶料配方。2.密炼机容积填充量。3.初始混炼温度。4.添加炭黑和油的时间安排。5.添加其他配合组分的顺序，以及6.胶料混炼的排胶温度。混合丁基胶料的指南内胎胶料配方。在烘房内将卤化丁基橡胶和丁基橡胶烘至40C将有助于其混炼。但是，在烘房内的时间应保持尽量短，不应超过72小时。保持橡胶块和托盘周围10的良好空气循环很重要。11密炼机容积填充量普通橡胶的密炼机最佳填充量定义为排空容积乘以填充系数的值。排空容积是要装满混炼室所需的液体体积。通常，填充因数应在0.7至0.8范围之间，具体取决于密炼机的大小和设计特点。由于丁基橡胶内胎胶料较软，因此需要将单车重量增加至高出通常建议水平的10~15%。丁基胶料的较高装填量将增强混炼质量，并减少胶料中残留空气的几率，而这正是将成品内胎中的气孔降至最低的重要一步。丁基橡胶胶料中由于残留空气造成的瑕疵会增加加工和硫化后内胎的报废率。一旦空气进入丁基橡胶胶料，将不会轻易逃出。因此，丁基橡胶内胎胶料的单车重量的计算方法有所不同：示例：11DBanbury密炼机排空容积：234升填充系数：丁基橡胶（非生产性）=0.80–0.85丁基橡胶（生产性）=0.75–0.80标准比重=1.135单车体积：234x0.8=187升单车重量：234x0.8x1.135=（187x比重）千克=212千克最佳填充量也将取决于密炼机的磨损状态（例如转子间隙）。可以上述方程式为起点作为计算单车重量的指南。另一种计算的出发点是，在比重相等的情况下，使用超出用于丁苯橡胶(SBR或天然橡胶(NR胶料的填充量的12%。通过混炼一系列车次，单车重量以5千克递增，评估各车中的瑕疵数量，然后将可以确定最佳密炼机填充量和运行条件。密炼机起始温度考虑到混炼周期和混炼质量，建议的温度起始是90C左右。为了最大限度地实现均匀混炼，建议保持相邻批次之间时间间隔的一致性。添加炭黑的时间人们通常认为，可在初期阶段向传统的丁基橡胶混炼过程中添加炭黑，因为聚合物在混炼过程中不会塑解。但是，丁基橡胶经过一定程度的塑炼，原来粗糙的胶块会形成连续的一片，更易于接受炭黑。在较为寒冷的天气条件下尤其如此，因为此时未分散的块状聚合物可能会更多。通常，在橡胶塑炼约30秒后，进行第一部分炭黑的添加。添加其他成分的顺序一般来说，氧化锌和硬脂酸不与聚合物一起添加，因为它们会形成覆盖层、减少剪切力并对混炼质量产生不利影响。如果分批添加炭黑，则可在第一次添加炭黑时添加氧化锌，或在随后的剩余炭黑和油添加过程中与硬脂酸同时添加。如果在第一次添加炭黑时添加加工油，则可能会降低粘度并减少剪切力。或者，可以在添加最后一部分炭黑时添加加工油。排料温度对于非生产性丁基橡胶而言，建议的胶料排料或倾倒温度为145C至155C，以获得最佳混炼质量。某些密炼机在较低排料温度下能够实现充分混炼。但是，在使用促进剂时，较高温度将更能确保完全的化学反应。排料温度应始终超出125C，以便确保丁基橡胶块上所用的包装薄膜能够熔化和分散。为了进一步协助防止污染，应将所有库存料加以明显标记，并小心隔离，以避免意外污染。在这一点上，使用色彩鲜明的库存料标记、批次卡片、隔离材料箱和架子都将有所帮助。还有重要的一点是，对工厂人员进行有关工厂库存料处理程序的培训。混炼工艺指南表VIII显示了两种传统的混炼工艺。通常，通过聚合物塑炼和一次炭黑添加即可取得良好结果（表VIIIA）。混炼周期取决于密炼机的条件、容积和设计特点。表VIIIA.传统的母胶混炼法混炼时间/排料温度所加原料或操作0（开始）添加聚合物30秒添加炭黑、氧化锌0130C添加油、硬脂酸0140C清理上顶栓0155C排胶至开炼机出片B.替代的简易混炼法混炼时间/排料温度所加原料或操作030秒3.0分钟4.5分钟0155C聚合物rd2/3炭黑、氧化锌rd1/3炭黑、油、硬脂酸清理上顶栓排胶至开炼机出片替代混炼工艺指南这里介绍另外两种混炼工艺，“逆混法”和开炼机混炼。1.逆混法：逆混工艺（表IX）要求密炼机处于极佳的状态（即温度控制、转子条件、密封件、压力控制等）之下。混炼质量可能比不上通过传统的混炼工艺获得的质量。但是，使用中等颗粒大小的炭黑（FEF、GPF、SRF）通常都会得到令人满意的结果，但若使用颗粒很小的炭黑（例如N330(HAF），则结果的有效性将会降低。主要优势在于可能会减少混炼时间。表IX逆混法所加原料或操作碳黑、氧化锌、油、硬脂酸、聚合物（按此次序添加）。清理上顶栓。排胶至开炼机出片。时间（分钟）和排料温度。4分钟0155C2.开炼机混炼：如前文所述，丁基橡胶内胎的母胶混炼通常在密炼机内进行。在开炼时丁基橡胶不会断开，但如果开炼机速度较高或辊距较宽，则未混炼好的聚合物会易于粉碎。丁基橡胶吃进约10份碳黑后，其在开炼机上的操作会变得相对容易，并易于接纳继续添加的原料或油。这样一来，一些特殊技术就能极为有用，例如在开始混炼丁基胶料时添加首批10份碳黑。若不使用这些技术，丁基橡胶的开炼机混合可能会难以进行。混炼初期避免粉碎的最佳方法是在开炼机一侧留一小部分之前混炼好的胶料。将新批次的首个丁基胶块添入此“引胶”。可在开炼机的辊隙上混炼该“引胶”及新鲜橡胶，且无需切割。这样一来，便可获得含有约10份碳黑的胶料，之后，可继续进行混炼。若无“引胶”可用，则应将辊距调小，把首批10份碳黑加到置于开炼机辊一00侧的少量聚合物中。开炼机辊的建议初始温度为35C至55C。如果使用硬脂酸，则应当在混炼初期添加。一旦加入的原料足够到胶料能够在开炼机上形成光滑的带状聚合物后，可立即调宽辊距，然后使用与使用“引胶”相同的步骤进行混炼。在混炼期间，丁基橡胶往往会跟随温度较低的辊。如果胶料“包裹”到或跟随（较快的）后辊，则应保持后辊温度高于前辊温度。通常，10C的温度差异足以使胶料留在前辊上。过滤指南丁基橡胶内胎胶料可经过滤去除异物、未分散的碳黑颗粒，或其他污染物。如能使用容量合适的过滤设备，则最好在混炼后立即过滤母胶，以免再额外进行预热操作。这一步可通过从出片开炼机向过滤器供给带状喂料，或直接向出片挤出机和过滤器喂料来实现。可以使用在混炼周期内搬运排出胶料的设备。如果无法进行该处理，则通常会选择更为常见的操作，即另开炼机对胶料进行预热。过滤器组通常为30目或20目滤网，40目留作备用。表X显示了穿过具有不同网眼大小的各类滤网后可能得到的最大颗粒尺寸。表X17网眼尺寸要对终炼胶进行过滤，先决条件是冷却效率高，经历的热历程最短。终炼胶经过滤后可直接送入挤出机内。通常情况下，会使用挤出机内的滤网组对终炼胶进行过滤。胶料必须进行极为充分的混炼，且必须使用高质量的硫化剂尽量减少滤网的更换。然而，此工艺可能不适于进行良好的内胎尺寸控制，因为在滤网堵塞时，产量会发生变化。使用双模头挤出机有助于将更换滤网时所耗费的时间降至最低。终炼胶的混炼指南可按以下不同方法在丁基橡胶内胎胶料中添加硫化剂：(i在挤出之前添加在挤出预热开炼机上，(ii在较短的混炼时间内、低温条件下、密炼机周期内（温00降为100C至105C）添加，(iii或者使用一步法密炼机混炼来添加。使用后两种方法时，建议对终炼胶进行过滤，因为胶料可能会受到之前批次留在密炼机内的小块完全或部分硫化的胶料的污染。如果将硫化剂添加在预热开炼机上，则可使用第二台喂料开炼机给挤出机喂料，这有助于确保硫化剂在喂料至挤出之前完全分散。终炼之前，通常会将母胶存储至少两个小时，最好是存储完整的一个班次，以便进行冷却，使胶料松弛。这可令橡胶和碳黑进行最充分的相互作用，以增强生胶强度。挤出指南尽管热喂料挤出是广泛使用的技术，但某些新型装置中会使用冷喂料挤出。无论使用哪种技术，都是以生产尺寸均匀、气孔最少的内胎为目标。A.热喂料挤出1.热喂料挤出的指南可总结如下：i.应仔细确保向开炼机供料充足，以防出现气孔，并保持均匀的胶料温度。喂料开炼机上保持较少的滚动堆积胶。ii.开炼机喂料不应过量，且应控制胶料的停留时间。iii.建议挤出机喂料箱内的胶料略有过量，以确保螺杆空隙充满胶料，从而防止胶料的带状喂料间进空气过多。iv.强制喂料辊十分实用，因为它可确保在加料端有效填充螺杆间隙，但偶尔向料斗额外添加带状胶料也是有利的。温度控制：00i.开炼机上的带状喂料建议温度为80C至90C之间。00ii.挤出机的建议模口温度仍为110C至120C。00iii.机筒和螺杆的建议温度应处于50C至60C之间，且螺杆温度应低于机筒。接取传送带：i.接取传送带的速度应配合挤出速度。ii.传送时应避免中断，因为这样会导致内胎壁气孔增加，以及冷却时不均匀收缩。iii.胎冠部分在成型操作中会拉伸变薄，其挤出厚度应为胎圈处厚度的1.5至1.6倍。2.3.冷喂料挤出冷喂料挤出也可用于内胎的生产。大多数冷喂料挤出机背压较高，且具备真空通风设施，这有助于除去空气和湿气，从而产出气孔较少的挤出物。为了达到最好的效果，带状喂料应具有均匀的粘度。因此，胶料应进行充分混炼，且在带料制备之前进行多个批次的混合。建议使用一步式过滤及挤出工艺，佐以用于更换滤网的迅速更换装置，以提高生产率。由于进行冷喂料挤出能够产生气孔较少的挤出物，因此厚度可能随之减少。内胎内侧喷粉在挤出时将滑石粉或其他隔离剂（例如，淀粉）吹入内胎内侧，以免塌陷的内胎粘住自身。也可使用硬脂酸锌，但其必须是具有足够高的熔点的等级，以防止在挤出时熔解在内胎内侧。丁基橡胶内胎的鉴定挤出时，在丁基橡胶内胎上划蓝线（表XI）是十分有用的。它有助于在检查硫化后内胎时轻松检测到接头，且可识别内胎为丁基橡胶制成，以便橡胶加工商回收再利用。划淡蓝细线时，应使其在进入冷却区域之前便能干燥。表XI蓝线胶料EXXON丁基橡胶268碳酸钙（涂白）二氧化钛单星蓝氧化锌二丁基硫脲巯基苯并噻唑硫磺溶剂中含20%固态乙烷。100.070.0020.00按需划线5.002.001.002.00内胎挤出物的冷却丁基橡胶内胎在挤出后应穿过同步冷却管路内的冷水喷淋或浸渍系统，以进行充分冷却。折叠处应充分冷却，特别是卡车、牵引机和工程车轮胎的内胎，这点尤为重要。温热的折叠处极易断裂。离开冷却区段后，应吹干内胎表面上的所有水分。聚乙烯贴片的应用在已冷却的内胎上将要安置阀门的位置粘贴聚乙烯贴片。补片可在冷却前粘贴，但这样可能会导致褶皱。建议使用的聚乙烯贴片应表面光滑，约10厘米x10厘米大小，且厚度约为0.1毫米。它应当色泽明亮，以易于在内胎上看见。内胎上的阀门安装可在此工艺上同时进行。然后，在内胎外部贴上含有尺寸及其他技术信息的徽标和标签后，撒上或浸涂滑石粉、硬脂酸锌或其他适合的隔离剂。之后，将内胎定长裁断，通常会将其存储在“凹式存胎器”或“弹簧百叶车”上（图12）。如果可能，最好勿将生胶内胎堆叠存放，因为这会导致内胎折叠处断裂。内胎的存储时间最好为一个班次，这将确保内胎在接头时状态良好。4.6胶料回收指南回收材料内不得含有水分及胶料以外的材料，例如阀垫和阀门。由此，必须在水分可能进入的任何位置仔细排除水分。在挤出的内胎段（含开口端）通过冷却区域时，应将其末端折起，且应收拢并密封内胎上的所有孔洞。水分、隔离剂以及聚乙烯贴片都有可能成为硫化内胎上起泡或出现气孔的潜在根源。在丁基橡胶内胎的制造过程中，可以回收利用一定量的未硫化胶料。最常见的返回料来源是挤出后尺寸不符合规格、未硫化的接头缺陷的内胎，以及偶尔在存储期间损坏的未硫化内胎。如果橡胶内不含焦烧物质或其他异物，则此材料可掺混入轿车轮胎内胎和卡车及大型轮胎内胎，掺混含量最高分别达10%和20%。在热喂料挤出系统中，此材料应按均匀速率加入预热开炼机。使用了这种方法，就不会观察到对尺寸准确性带来的不利影响。使用返回料可能会降低新混炼胶的焦烧安全性。图12用于存储挤出内胎的弹簧百页车丁基橡胶内胎的制造气门嘴安装指南丁基橡胶内胎应装配符合各个国家标准（例如，美国轮胎轮辋协会、欧洲轮胎轮辋技术组织(ETRTO、日本汽车轮胎制造协会(JATMA、国际标准化组织(ISO、中国国家标准，或印度轮胎技术咨询委员会(ITTAC）的丁基橡胶气门嘴。内胎气门嘴的质量对于保持空气压力而言非常重要。丁基橡胶底座的气门嘴示例见图13。图13气门嘴示意图有时，气门嘴的安装会在挤出线上的内胎冷却后进行，但更常见的是在接头前或接头后立即安装。在挤出线上进行气门嘴安装通常限用于轿车或小型内胎。使用此技术时，常会发生垫片边缘翘起的情况，这是因为未硫化内胎在存储期间发生收缩。在接头作业后装气门嘴有以下几项优势：1.可使内胎接头时胎冠向下（如要求），这能提高在某些类型机器上的接头效果。2.尽量减小在接头或早期安装阶段内发生气门嘴错位的可能性。3.减少损坏其他内胎的机会。4.可以回收利用不符合规格的内胎，而无需额外耗费人力进行气门嘴拆除。可在接头前打出气门嘴孔。气门嘴粘合剂通常由含有额外的增粘树脂（通常为酚醛树脂），以及含1至2份促进剂、二丁基硫脲(DBTU和巯基苯并噻唑(MBT的硫化体系的常规内胎胶料，之后按10%至15%的固含量溶解于合适的溶剂中（例如，90%己烷10%丁酮）。尽管该混合物足以满足要求，但在更为恶劣的高温天气条件下则必须使用生胶强度更高的粘合剂，所以该混合物可能无法胜任。在轮胎胶料中添加30份至40份的碳黑，不加油，以及约20份的常用酚醛增粘树脂，即可获得更高的生胶强度。将气门嘴粘合剂涂在事先抛光至边缘平滑精细的气门嘴垫底部。建议薄薄地涂一层充分混合的粘合剂即可。必须留出充分的干燥时间，以便使全部溶剂从胶粘剂中挥发掉（一般在50C下干燥2小时）。粘合的阀垫必须防尘、防止接触脏污以及滑石粉。通常情况下不需要在已有聚乙烯贴片保护的内胎上涂粘合剂。如果在挤出线上装气门嘴，较好的方法是在内胎气门嘴位置进行自动涂刷粘合剂，随后使其通过红外线灯以便将溶剂烘干。安装丁基橡胶内胎气门嘴时，应使用柔软的（45邵氏硬度A）橡胶脚垫，其形状正好能盖住气门嘴，且凭借气动活塞将其压紧至内胎达4至5秒。施加压力可为丁基橡胶提供充分流动的时间，以确保良好的接触。使用钢脚工具并用木槌或锤子击打的做法（有时会用于GPR内胎）可能不如这样更有效。接头指南接头，与混炼同样都是丁基橡胶轮胎生产中的重要步骤，应当尽可能有效进行，这是因为接头缺陷往往会在总报废量中占很大比例。子午线轮胎的使用率正日益增高的全球趋势已经说明，对内胎接头的性能要求已经提高，接头处不但必须经受住更高程度的子午线轮胎胎侧曲挠，而且气密层也必须在子午线轮胎大大延长的使用寿命期间维持此性能。可利用多种技术进行丁基橡胶内胎接头。可以使用全自动的对接机，使用时只需将内胎两端放在机器锁模内，然后启动“开始”来进行操作即可。另外，也可以使用手动对接，通过机械方式（焊缝）或手动叠接（重叠或伸缩）加固。大多数自动或半自动对接机都具有以下操作模式。用加热裁刀定长裁断待拼接的内胎两端，然后将新鲜有粘性的表面对接在一起使其结合。用于进行此操作的设备可按以下两种重要功能分类：(i垂直或水平裁断模式，以及(ii结实的金属或橡胶面锁紧装置。机器的早期设计含有垂直裁刀和固定钳口。利用水平切割及橡胶面锁紧装置便可获得令人满意的对接质量。现在，埃克森美孚化工万用内胎拼接17机(ECUISM以及其他新型的机器设计都集这些功能于一身。垂直裁断式层叠钢锁模内胎接头机这些机器在子午线轮胎出现之前就被引入使用，并能提供符合斜交轮胎要求的接头效果。同时，这些机器也可用来对用于子午线轮胎的内胎接头。不过，必须使用易于接头、低模量的胶料，且必须密切注意机器的设置与维护。如果做不到这些，则可能导致较差的接头质量。丁基橡胶内胎的接头质量好坏，很大程度上受机器调整与否的影响。建议经常定期进行机器调整的检查，每个班次开始或每当尺寸发生更改时也应进行机器调整。砧座位置、悬垂、裁刀温度、接头时间，以及压力等设置也应按照这些频率、时间进行检查。同时，这些机器也常用于自行车内胎的接头。水平裁断、橡胶面锁模机器（埃克森美孚化工万用内胎接头机(ECUISM）这是一款多功能机器，它能提供高质量内胎接头，适用于子午线轮胎。此设备的制造商和供应商遍布全球。此类型接头机如图14中所示。此机器具有三种尺寸，可满足从100毫米至600毫米的平叠宽度要求。一些供应商可提供适配器，以满足100毫米以下的宽度要求。此外，由于钳口宽度可连续调节，因此该机器可用于处理连续变化的尺寸。图14内胎接头机18本章节内所述的一般功能为大多数机器所共有，但存在细节设计上的差异，例如内部或外部液压系统、电动球形或螺杆型马达，以及裁刀的液压驱动系统。机器细节及操作规程通常由接头机供应商提供（附录3）。ECUISM接头机的主要部件和功能为：1.裁刀：功能包括：a.水平裁断机制。b.温度及速度编程。c.寿命长久的合金、材料，在加工丁基橡胶内胎时很大程度上能够自行清洁。2.锁模：功能包括：a.万用液压驱动，具有橡胶锁模面。b.接受大多数常用轿车及卡车的内胎尺寸。某些机器可以加工拖拉机和非公路用内胎。c.易于更改尺寸。d.可针对较小的平叠宽度变化进行精细调整。e.厚度自动补偿。f.强化接头效果。3.对接台功能包括：a.液压驱动，提供极强的对接力。b.提供在最终结束和初始开启移动时的两种速度。4.安全功能包括：a.双启动按钮需要双手进行操作。b.如果在锁模完全降下之前松开启动按钮，则锁模会抬起。c.根据作业周期的进度，启动杆会立即抬起锁模并打开对接台，或抬起锁模并停止裁刀。d.很多机器上，带防护装置的锁模都能覆盖对接台开口。5.操作顺序：操作顺序可总结为以下几点。a.装入内胎：按下启动按钮。b.锁模臂迅速下降，然后在最后接触时减速以防内胎损坏，然后施加低压。c.低温裁刀从机器后部迅速接近。d.裁刀进入后部折叠处前减速。e.启动高温。f.裁刀进入内胎。g.启动切割速度。h.降下切割刀，在到达前部折叠处前减速。i.从高温切换至低温。j.裁刀离开前部折叠处。k.裁刀高速移回机器后部。l.在对接前施加高锁模力。m.对接台以先快后慢的移动速度关闭；内胎面发生变形，使厚度增加，有利于增强接头效果。n.在预设保压时间内施加对接压力。o.对接台以先慢后快的速度打开，然后抬起锁模臂。p.取出内胎以便进行接头质量检查。机器的接头设置–控制装置功能永久调整是指：针对给定的内胎胶料，不会随内胎尺寸变化而变化的调整。运行调整是指：可能需要随内胎尺寸变化而做出的调整。1.安全根据良好的安全措施建议，一次只能由一人使用或调整机器。在某些情况下，可能需要两名技术人员来调整机器。此时，其中一人须先发出适当警报，否则不得操作机器。2.永久调整永久调整针对以下项进行：a.裁刀电流差异（高温和低温）。b.裁刀与橡胶界面之间的间隙。c.裁刀的切割角度。d.橡胶表面的调整。e.裁刀减速点。f.裁刀低速持续时间。g.对接台减速点。3.裁刀电流差异（高温和低温）裁刀在静止位置、靠近期间，以及移回机器后部时均保持低温状态。进行裁断时使用高温。针对丁基橡胶内胎的常用电流值为：低温：25-30安培高温：55-65安培针对万用内胎接头机一般起始条件的指南如表XII所示。表XII丁基橡胶内胎接头起始条件指南（万用内胎接头机）平叠宽度厘米裁刀设置：安培低温电流安培高温电流秒耐高温性秒高/低速度转换秒低速转换秒裁断低速转换兆帕(psi锁模力：兆帕低压（切割）(psi高压（对接）兆帕对接压力(psi对接时间秒12–20厘米25-3055-651.5-1.0折叠前1厘米处10.52.0–2.5(300–3603.0–4.0(430–5005.0–6.4(640–9104–720–25厘米25–3055–651.0–0.75折叠前1厘米处10.52.5–6.3(360–4303.5–4-0(500–5705.0–8.0(850–11006–925–34厘米25–3055–650.5折叠前1厘米处10.53.5–4.0(500–5704.5–5.5(640–7108.0–10.0(1100–14708–124.橡胶面与裁刀之间的间隙橡胶面与裁刀之间的间隙控制着切割后的悬垂长度。此间距可调整至1.0毫米至1.2毫米之间。悬垂过长会形成硬壳，导致接合部的胶料不足，且有可能导致断开。硬壳也可能源于拼接处形成的隆起（可磨去）、闪点（可削掉），或接头处的花边（可轻松拔除或剥除）。不均匀的悬垂可能会造成硬壳的形成，以及失调，或接头处开口。5.裁刀的切割角度裁刀与切割平面间的角度通常为11±1。但是，有关实际设置，请咨询机器制造商提供的指标。可通过仔细使用量角器，或者使用适用的厂制夹00具来检查机器设置。大于12的切割角度会产生波浪形切口，但小于10的切割角度会导致拖尾。6.橡胶面的对准使用ECUISM型接头机时，橡胶钳口面的硬度应约为60邵氏硬度A。含有N330碳黑、基于轿车轮胎面的胶料，可能适用于此应用。将橡胶锁模面水平、垂直对准，杜绝发生梯形接头的可能性。可使用内胎短片进行测试接头。可先在入口折叠处做标记，然后打开接头，检查有无接头离开或对准偏移现象。如有对准偏移迹象，可在锁模内塞入填片，以防止接头分离。进行此测试之前，必须正确调整对接台的接近减速。即使正确调准了橡胶颌，如果不减速，则可能导致接头处呈梯形、翻卷或隆起。7.裁刀减速点通常，减速点会根据刀座上用于操作相应的磁感应邻近开关的可移动槽状指套来选择。指套前/后移动调整减速点，减速点可调至折叠处入口或出口处前1.0-1.5厘米。上方指套通常用于调整入口处的减速。8.裁刀低速持续时间计时器计时器控制裁刀在进入后部折叠之前、初始转换之后的低速时间。通常，计时器会设置为在距入口1厘米-1.25厘米处启动低速。9.高/低温转换计时器此计时器的作用是在裁刀退出折叠处之前，控制裁刀内从高到低的电流转换。通常设置为0.5秒。10.运行调整机器作业时对其进行的运行调整包括：a.锁模宽度（平叠内胎宽度）b.锁模力c.对接压力d.对接时间e.高温起始点表XII显示了丁基橡胶内胎（按平叠宽度分为三组）的起始条件指南。这些设置只能用做指引，因为各个生产厂家的设置条件可能各有不同。胶料类型、胶料存放时间、气孔水平、剖面均匀度，以及环境温度都会影响到进行优质接头的必要条件。请注意，机器通常需要约三十分钟时间达到稳定运行。11.对接时间：对接时间应尽量缩短，以确保接头质量并尽可能减少接头区域的折叠处断裂情况。12.高温起始计时器此计时器可设置为在入口折叠处前约1厘米处启动高温状态。可通过观察裁刀的移动以及电流计来估计“开启”点。如果启动太早，切割端可能会在入口折叠处（外观闪亮）发生焦烧，并会在随后的处理中分离。如果启动太迟，则入口折叠的切割边缘可能发生拖尾，且可能会再次减弱入口折叠处的接头效果。13.调整机器设置应对涉及机器控制装置设置的以下几点进行监控，以帮助实现预期产量。a.确保裁刀的切入和裁切速度均为最佳水平。机器不同，速度也各有不同。请注意，与轿车内胎相比，卡车内胎往往接受更高的切割速度。b.尽量在靠近入口折叠处调整裁刀的高/低速度转换，同样，尽量在靠近出口折叠处调整切割低速转换。c.尽量减少裁刀在与拼接处质量相等的入口折叠处的低速停留时间。d.将锁模的下降减速调整得尽量延迟，防止锁模在高速状态下相触。e.将锁模的接近减速设置得尽量延迟，防止锁模在高速状态下相触。f.通过对一些内胎进行的接头、硫化以及检查，查看能否减少一秒或两秒的对接时间。使用一些胶料来增加对接压力，可以补偿减少的对接时间。有时，多注意这些方面能够减少多达5%至10%的机器总循环时间，同时也能相应提高产量。14.接头质量标准在经充分调整的万用拼接机上进行的未硫化拼接可显示出以下特性：a.折叠区域充分固化，且内、外的扭曲和断裂程度最低。b.内、外的整体调正皆良好（例如，无突然升降现象）。c.无硬壳拖尾（溢边）或开裂。d.如果用手指在距离拼接处约1.5厘米处抓紧2.0厘米宽的拼接段，并将其拉长25%，持续2分钟，则样品会均匀拉伸，且拼接处不会过度变薄。拼接处能够迅速地拉伸至很大程度，并非是拼接强度相对于成型环要求的可靠表征。e.裁刀入口及出口部分通常是内胎上最为脆弱的位置。为克服该问题，几家内胎制造商在内胎的裁刀入口及出口部分添加了小型的未硫化内胎胶料薄条。内胎硫化时，这些薄条流出并开始硫化，加固了内胎拼接接头的裁刀入口及出口部分。f.未硫化拼接缺陷的故障排除指南已有概论，如图14所示。15.装有固定锁模的水平裁断接头机此类型机器能够提供优质的接头。他们最适用于针对单一尺寸内胎的长时间操作运行，因为其锁模开口不可调整，且必须针对待接头内胎的每个平叠宽度更换锁模。这些机器运行速度相对较慢，但两台机器只需要一位操作员进行操作，特别是机器完全自动化后尤为如此。使用这些机器时，必须密切关注内胎的挤出公差，以获取均匀的接头效果。16.机器的详细信息该机器有三种尺寸，能够满足65毫米至156毫米、130毫米至414毫米，以及360毫米至600毫米的内胎平叠宽度要求。内胎尺寸任何不具备可调节钳口的接头机，都需要针对内胎平叠宽度和厚度进行极为严密的控制。如果内胎对于锁模而言过宽，则可能随着折叠处断裂而发生挤压收缩。如果内胎过窄，则折叠处可能会对位不准，从而导致接头不良，由此可能在成型时开裂。内胎过厚会导致折叠处碎裂及断裂。还有可能因为内胎端在切割后被挤出而导致“接头分开”。如果内胎过薄，则可能会在切割期间在锁模中移动，从而产生波浪形边缘；也可能在对接期间在锁模中移动，致使固化不良。根据建议，内胎尺寸与锁模尺寸的相差不要超过±锁模尺寸的5%。搭接搭接技术是一种非常通用的接头方法。该技术易于设置为主要对接操作的支线，用于处理上市量少的特殊内胎。搭接过程中涉及四种操作，即刮削、抛光、接合，以及接头处固化。在内胎定长裁切后，使用合适的刮削机器在内胎重叠端刮出斜面薄边。通过使用旋转钢丝刷或研磨石进行极轻度的抛光，来刷新清洁待接头的表面。在气动压力机中，首先穿过折叠处，然后将内胎位置放正，以此对接头处进行固化。未硫化挤出内胎的存储指南接头后，生胶内胎应仔细存储上架。针对大型尺寸或重型厚度内胎，应将塑料圆筒或泡沫橡胶“枕垫”支撑物放置在折叠端内侧，以防止倒塌及折叠处断裂。存储时间不得超过24小时。且存储环境应当洁净。接头处冷冻指南为对接丁基橡胶内胎的胎圈区域进行冷冻，有助于增强其生胶强度，并尽量减少了在后续成型作业期间开口的任何接头处。最常用的冷冻方法是将接头段保持在00流通有0C至5C冷却盐溶液的管道上。其他方法有：向接头处引入冷空气流，或短暂浸入异丙醇或丙酮与固体二氧化碳（“干冰”）的混合物内。冷冻期间，内胎应得到充分支撑。如有折叠，则折叠处应使用泡沫枕垫或类似装置进行支撑。接头处不应过度冷冻，其冷冻时间通常等于硫化周期的持续时间。冷冻时，接头处可能会产生冷凝物。因此，在将内胎放入气动压力机中时，应当仔细确保内台上无残留湿气水滴。如果压力机内存在湿气，则可能导致接头不良及形成凹坑。如果接头质量足够良好，则可避免进行冷冻操作。一些使用ECUISM型接头机并一直提供良好接头质量的内胎生产商，都省略了此步骤，以提高生产率。成型指南成型是指在将内胎放入硫化机前，将未硫化内胎充气至其最终硫化体积的95%的操作。成型环的设计应能尽量降低内胎底座的膨胀，同时将膨胀集中在增厚的胎圈段。内胎应按约30秒的间隔进行缓慢充气，或分两阶段充气，期间暂停约20秒。可行的办法是使用限制开关切断来控制充气程度。成型过度的内胎容易变薄，且可能在模具中起皱。如有可能，成型环不应放在硫化机附近，因为硫化机产生的热量可能会造成接头处开口或变薄。图14万用内胎接头机：未硫化接头缺陷的建议纠正措施缺陷原因纠正措施内胎硫化指南内胎在简易的硫化机中进行硫化，通常会放入一个加热源以提高较厚的气门嘴区域的温度。向内胎内充入气压。压力可高达7到8巴。气压低可导致内胎壁盖住气门嘴，而气压过高会强行使内胎进入模具分型线，产生过多胶料溢出，并造成局部变形或内胎周围规格稀化。有时内胎内部会用蒸汽使其膨胀以减少硫化时间。建议丁基橡胶内胎硫化温度00为175C到185C，硫化时间根据尺寸和厚度会有所不同。一般乘用车内胎硫化时间为3.5到5分钟，卡车内胎硫化时间为6到8分钟，包括排气时间。从成品内胎的外观和油在模具中流动的顺畅性两个角度来说，模具表面应保持光滑和清洁。脏的模具能够导致油流动困难并引起变形。清洁模具时应避免使用砂纸或钢丝绒，因为它们会导致磨具产生刮痕，这些刮痕可能会迅速被外界沉积物填满。建议将组合蜡性磨料与布抛光轮一同使用。模具应排气良好，并且排气孔保持清洁以防出现凹口。图15显示了内胎硫化机示例。图15内胎硫化检查指南硫化之后，应仔细用肉眼观察和手动检查相结合的方法查看内胎是否存在可能影响使用性能的缺陷。尤其要注意接头和气门嘴区域，这是内胎最容易出现缺陷的两个地方。然后通常内胎经过抽真空、折叠并包装以供存储和发运。抽真空之后，应检查内胎是否存在任何漏气。在真空中放气可以很好地检查内胎有无泄漏。如果在真空操作期间有空气流入内胎，可以很容易地检查出漏气。出现漏气时，应对内胎进行充气并测试是否存在针孔泄漏，然后送修或报废。一些制造商会在真空操作之后，将所有充气的内胎浸入水中并检查有无漏气。然后对内胎进行干燥处理并包装。内胎的高压真空抽气可能导致内胎折叠区域压力很高，这可能致使在仓库中存储时产生开裂。包装指南在经过检查确保产品质量之后，一个好的做法是将内胎密封包装（最好使用黑色或有色聚乙烯塑料袋），并印上内胎尺寸以供识别。这有助于保持质量并防止内胎在长期存储期间由于紫外线、湿气、氧气或臭氧而可能出现降解情况。包装之后，内胎通常会批量封装在纸板箱或聚丙烯或聚乙烯袋中以防运输期间出现损坏，并且防止湿气、水或其他外部材料的污染。自行车内胎中的丁基橡胶自行车内胎包括了内胎的一小部分，用于自行车、机动自行车（机动脚踏两用车）和小型摩托车。这些内胎的特征为，充气压力高、胎壁薄以及较高的表面积与容积比。如果采用天然橡胶和丁苯橡胶(SBR内胎的话，则空气可能会迅速流失。因此丁基橡胶卓越的气密性能够为自行车内胎提供出色的性能优势（表III）。下面总结了一些有关胶料配合的指南。聚合物：选用聚合物是为了在加工性、抗稀化性、硫化速度和所需的物理特性之间实现平衡。此外，自行车内胎还需要必要的生胶强度以确保薄壁内胎在挤出和后续TM处理加工期间的抗损坏性和抗塌陷性。建议基于EXXON丁基橡胶268作为出发点来开发配方。有关此聚合物如何用于自行车胎内胎的示例，可在网站炭黑：选用炭黑是为了使胶料能够快速流畅地挤出并具有充分的生胶强度。参考配方中建议使用N660（70份）和N550（50份）（表XIII）。本文列举的混炼胶显示，在伸展量为100%并低于1.0兆帕时的模量性能有可能在加工和使用期间提供足够的接头强度。矿物填料：矿物填料（例如白垩粉或软黏土）有时会作为惰性填料添加至丁基橡胶自行车内胎混炼胶。但是它的优势通常被报废和不合格率的增加抵消。需要提高填充量时，炭黑通常会由60份增加到85至90份并配以适当的油含量调节。加工油：丁基橡胶内胎胶料偏向于使用石蜡油或环烷烃油。它们与针对乘用车和卡车内胎的胶料相比用量较少，以此维持所需的生胶强度。硫化体系：传统硫磺、秋兰姆(TMTD、二硫化二苯并噻唑(MBTS和二硫代氨基甲酸盐18(ZDEDC硫化体系已经被用于内胎硫化。但是，根据胶料要求和工厂加工条件，应20考虑使用硫磺、1，3二丁基硫脲(DBTU和二硫化二苯并噻唑(MBTS的组合。这个典型的硫化体系在针对自行车内胎的参考配方和网站丁基橡胶自行车内胎加工与制造指南自行车内胎的胎壁较薄。因此，要特别注意优化炭黑分散并去除胶料中的杂质。1.母胶混炼优化自行车内胎胶料混炼的基本原则与前面章节所述有关汽车内胎的基本原则相同。2.过滤有效地过滤自行车内胎胶料很重要。滤网组件至少应为60目（表X）。一些工厂中使用120目滤网。过滤器产量少于针对更大内胎的胶料的过滤器产17量，这是因为滤网的精密度不同以及更高的胶料粘度。通常，这两个因素会导致更慢的挤出速度或更高的挤出温度。应避免过滤终炼胶以防焦烧。3.终炼胶混炼建议在低于125C的温度下向彻底清洁的开炼机上添加硫化剂。热喂料挤出的胶料终炼完毕后直接用开炼供料。冷喂料挤出的胶料必须尽快使用冷却水进行冷却。在冷喂料挤出机中使用之前应吹干所有水分。最后，应使用干燥的隔离剂以防胶料粘连。挤出指南自行车内胎挤出可以在热喂料或冷喂料挤出系统上进行。简而言之：4.热喂料挤出：自行车内胎的热喂料挤出需要与乘用车和卡车内胎的挤出一样细心准备带状喂料以尽可能减少气孔。应供应足够尺寸的带状喂料并且最好使用动力滚轮在挤出机喂料箱处强制喂料。建议带状喂料温度00000为80C到90C，滚筒和螺杆温度为50C到60C，模口温度为100C0到110C。对于较小截面的自行车内胎通常使用多个挤出模口，常见的是双模口挤出。挤出期间会将滑石粉或其他抗粘隔离剂注入内胎。内胎在挤出后应进行冷却。可使用干燥的外部除尘粉，但通过1%浓度的表面活性剂水溶液（液皂溶液）的效果也令人满意。5.冷喂料挤出：偏向于使用针对自行车内胎的冷喂料挤出机（通风型）以有效地排出空气。冷喂料通风挤出机的螺杆由三个重要区域组成。第一个区域