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橡胶硫化工艺知识介绍
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- 发布时间：2022-05-05
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1、传统橡胶硫化工艺
一、影响硫化过程的主要因素：
硫剂量。用量越大，硫化速度越快，可达到的硫化程度也越高。硫在橡胶中的溶解度是有限的，过量的硫会从胶料表面析出，俗称“硫喷”。为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下添加硫磺，或者至少在硫磺的熔点以下。根据橡胶制品的使用要求，软胶中硫含量一般不超过3%，半硬胶中硫含量一般在20%左右，硬胶中硫含量可高达40%或者更多。
硫化温度。如果温度高出10°C，固化时间将缩短一半左右。由于橡胶是不良热导体，因此产品的硫化过程会因其各个部位的温差而有所不同。为了保证硫化程度比较均匀，厚橡胶制品一般采用渐进温度和低温长时间硫化。
2、硫化时间：这是硫化过程的重要组成部分。如果时间太短，则硫化程度不足（又称欠硫）。如果时间过长，则硫化程度过高（俗称过硫）。只有适当的硫化程度（俗称正硫化）才能保证最佳的综合性能。
2、按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。
1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化。将产品浸入含2%～5%氯化硫的二硫化碳溶液中，洗涤干燥。
2、常温硫化时，硫化过程在常温常压下进行，如自行车内胎接头和修补用常温硫化砂浆（混合胶溶液）。
3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质和硫化方法的不同，热硫化可分为直接硫化、间接硫化和空气混合硫化三种方法。
①直接硫化，产品在热水或蒸汽介质中直接硫化。
②间接硫化，产品在热风中硫化，这种方法一般用于一些对外观要求严格的产品，如胶鞋。
③ 空气混合硫化，先用空气硫化，再用直接蒸汽硫化。这种方法不仅可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，而且克服了热空气传热慢导致硫化时间长、易老化的缺点。
3、橡胶硫化工艺
橡胶在未硫化前，分子间没有交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶中加入硫化剂后，橡胶分子可通过热处理或其他方法交联，形成三维网状结构，从而大大提高其性能，尤其是拉伸应力、弹性、硬度和拉伸强度。橡胶的强度。一系列物理机械性能将得到很大提高。橡胶大分子在加热下与交联剂硫发生化学反应，交联成三维网状结构的过程。硫化后的橡胶称为硫化胶。硫化是橡胶加工的最后一道工序，可以得到具有实用价值的成型橡胶制品。
四、注塑硫化工艺：
普通成型与注射成型最明显的区别在于，前者复合物是在冷态下填充到模腔中，而后者则是加热混合，在接近硫化温度的温度下注入模腔。因此，在注塑成型过程中，加热模板提供的热量仅用于维持硫化，可将胶料快速加热至190℃-220℃。在成型过程中，首先利用加热模板提供的热量对胶料进行预热。由于橡胶的导热性差，如果产品很厚，热量传递到产品中心需要很长时间。采用高温硫化也可以在一定程度上缩短操作时间，但往往会导致靠近热板的产品边缘烧焦.注塑硫化可以缩短成型周期，实现自动化操作，最有利于大批量生产。注塑成型还具有以下优点：可以省去半成品的准备、成型和产品修边等工作；可生产出尺寸稳定、物理机械性能优良的优质产品；缩短硫化时间，提高生产效率，减少橡胶用量。降低成本，减少浪费，提高企业经济效益。
五、注塑硫化工艺注意事项：
使用合理的螺杆转速和背压来控制注塑机的合适温度。一般情况下，出料口的胶水温度与控制循环的温度之间的温差最好保持在30度以内。注塑机螺杆的目的是在选定的均匀温度下为每个循环制备足量的化合物；它显着影响注塑机的产量。背压是通过减慢注射缸内出油口的流量而产生的，并限制注射缸对注射机注射的橡胶的推动作用。在实践中，背压只会略微增加化合物的剪切力，而不会降低固化产品的物理性能。
喷嘴设计：
喷嘴连接注射头和模具，同时对热平衡有一定的影响。通过喷嘴的压力损失通过喷射转化为热量。该化合物不得在该区域硫化。因此，选择合适的喷嘴直径非常重要，这会影响喷嘴处的摩擦生热、胶料注射所需的压力和填充时间。
合适的模具温度，最佳的硫化条件。在选择胶料的最佳组合后，重要的是要配合注塑条件和硫化条件。与压缩成型相比，注塑成型在模具表面和内部的温度分布不同。要达到良好的硫化，就需要对温度进行高精度的控制，使模具表面和内部同时达到最佳硫化条件。高温会增加橡胶的收缩率，但两者之间呈线性关系，应在生产前充分估计。此外，就成型压力而言，高压成型非常有利，因为压力与收缩率成反比。
安全合理的复合配方设计。对于注塑成型化合物，需要以下特性：
化合物的门尼焦烧时间应尽可能长，以获得最大的安全性。一般而言，门尼焦烧时间应为胶料在桶内停留时间的2倍。
硫化速度快。通过合理选择不同的橡胶硫化体系，加入适当的促进剂，使橡胶在注射硫化过程中具有满意的效率。流动性好，流动性好，减少胶料的停留时间，减少注射时间，提高抗焦化能力。
6、氮气硫化工艺
使用充氮硫化的主要优点是节能和延长胶囊寿命，可节省80%的蒸汽，胶囊使用寿命可延长1倍。轮胎在硫化过程中消耗大量的热量和电力，因此开发和推广节能硫化工艺具有重要意义。由于氮气的分子量小、热容小，当氮气充入轮胎气囊内腔时，不会吸热而导致温度降低，不易引起轮胎气囊的氧化开裂损伤。膀胱。
七、氮气硫化工艺特点
先通高温高压蒸汽，几分钟后转用氮气，采用充氮硫化的“保压变温”工艺硫化至终点。因为最初几分钟蒸汽的热量足以使轮胎保持硫化，理论上，在硫化完成之前温度不会降至 150°C 以下。但采用氮气硫化时，首先引入高温高压蒸汽，会造成上下侧壁的温差。为消除上下胎侧硫化温差，需合理布置
