橡膠硫化工藝課件(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 正硫化時(shí)間相同。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 35 3 正硫化及其測(cè)定方法 ? （一）正硫化及正硫化時(shí)間 ? 1．正硫化：橡膠制品性能達(dá)到最佳值時(shí)的硫化狀態(tài)。 ? 2．正硫化時(shí)間：達(dá)到正硫化狀態(tài)所需要的時(shí)間。 ? 3．欠硫：處于正硫化前期，或者說硫化最佳狀態(tài)之前的狀態(tài)。 ? 4．過硫：處于正硫化后期，或者說硫化最佳狀態(tài)之后的狀態(tài)。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 36 ? （二）正硫化時(shí)間的測(cè)定方法 ? 1．物理 — 化學(xué)法 ? （ 1）游離硫測(cè)定法（理論正硫化時(shí)間） ? （ 2）溶脹法（理論正硫化時(shí)間） ? 2．物理機(jī)械性能測(cè)定法 ? （ 1） 300%定伸應(yīng)力法（理論正硫化時(shí)間） ? （ 2）拉伸強(qiáng)度法（工藝正硫化時(shí)間） ? （ 3）壓縮永久變形法（理論正硫化時(shí)間） ? （ 4）綜合取值法 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 37 ? 3．專用儀器法 ? 用于測(cè)定橡膠硫化特性的測(cè)試儀器有各類硫化儀和門尼粘度計(jì)。 ? （ 1）硫化儀法 ? （ 2）門尼粘度儀 ? 門尼焦燒時(shí)間 t5：隨硫化時(shí)間增加，膠料門尼值下降到最低點(diǎn)又開始上升，一般由最低點(diǎn)上升至 5個(gè)門尼值的時(shí)間稱為門尼焦燒時(shí)間。 ? 硫化特性曲線 ? 初始粘度、最低粘度、焦燒時(shí)間、硫 化速度、正硫化時(shí)間、活化能。 ? + 測(cè)定原理：膠料的剪切模量與交聯(lián)密度成正比。 ? G ＝ D R T 膠料剪切模量 交聯(lián)密度 氣體常數(shù) 溫度 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 38 ? 門尼硫化時(shí)間 t35：由最低點(diǎn)上升至 35個(gè)門尼值所需硫化時(shí)間稱為門尼硫化時(shí)間。 ? 正硫化時(shí)間 = t5+10（ t35 t5） ? 門尼硫化速度（ Δt30）： Δt30= t35t5 ? 膨脹法 是公認(rèn)的測(cè)定正硫化時(shí)間的 標(biāo)準(zhǔn)方法 ，所測(cè)得的正硫化時(shí)間為 理論正硫化時(shí)間 。 物理機(jī)械性能測(cè)定法和 硫化儀法 所測(cè)定的結(jié)果均為 工藝正硫化時(shí)間 。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 39 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 40 ? A 加熱器 ? B 上模具 ? C 下模具 ? D 轉(zhuǎn)子 ? E 溫度計(jì) ? F 扭矩傳感器； ? G 軸承； ? H 電動(dòng)機(jī)和齒輪箱 ? J 氣動(dòng)夾持器 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 41 ML MH 90%(MHML) 10%(MHML) ts1 E F G t c90 D t c10 A C B 硫化時(shí)間 / m i n 轉(zhuǎn)矩 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 42 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 43 第二節(jié) 正硫化及其測(cè)定方法 一、正硫化和正硫化時(shí)間的概念 1．正硫化 又稱最宜硫化，指橡膠制品的性能達(dá)到最佳 值時(shí)的硫化狀態(tài)； 從硫化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理來說，正硫化指膠料達(dá)到最大交聯(lián)密度時(shí)的硫化狀態(tài)。 2．正硫化時(shí)間 指膠料達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的時(shí)間，或是達(dá)到最大交聯(lián)密度時(shí)所需的時(shí)間 。 3．正硫化起點(diǎn) 指膠料達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的最短時(shí)間 （技術(shù)性正硫化時(shí)間 ） 即通過測(cè)定幾個(gè)主要指標(biāo)最佳性能而確定 的時(shí)間。 5. 理論正硫化時(shí)間 指測(cè)定膠料達(dá)到最大交聯(lián)密度所需要的時(shí) 間。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 44 一、正硫化和正硫化時(shí)間的概念 對(duì)于許多膠料而言，其各項(xiàng)性能在某一時(shí)間不可能都處于最佳值，因此必須依膠料的各項(xiàng)物理性能指標(biāo)綜合考慮，生產(chǎn)上只能依某些主要指標(biāo)來選擇正硫化時(shí)間，顯然這個(gè)正硫化時(shí)間具有工程實(shí)際意義，稱為 工程正硫化時(shí)間 。 當(dāng)制品的厚度小于 6mm時(shí)，硫化儀測(cè)定的工 藝正硫化時(shí)間 T90與制品的工程正硫化時(shí)間相同。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 45 ?對(duì)硫化曲線常用平行線法進(jìn)行解析，就是通過硫化曲線最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩值，分別引平行于時(shí)間軸的直線，該兩條平行線與時(shí)間軸距離分別為 ML和 MH，即 ML— 最小轉(zhuǎn)矩值，反映未硫化膠在一定溫度下的流動(dòng)性； ?MH— 最大轉(zhuǎn)矩值，反映硫化膠最大交聯(lián)度； ?焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間分別以達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的時(shí)間表示： ?焦燒時(shí)間 ts1— 從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由最低轉(zhuǎn)矩上升 1kgcm所對(duì)應(yīng)的時(shí)間； ?起始硫化時(shí)間 tc10：轉(zhuǎn)矩達(dá)到 ML+10%（ MH— ML）時(shí)所對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間； ?正硫化時(shí)間 tc90：轉(zhuǎn)矩達(dá)到 ML+90%（ MH— ML）時(shí)所對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間。 ?通常還以硫化速度指數(shù) VC=100/（ tc90— tsx）。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 46 4 硫化條件的選取及確定 硫化條件通常指硫化 壓力、溫度和時(shí)間 —— 硫化三要素。 ? 一、硫化壓力 ? 橡膠制品硫化時(shí)都需要施加壓力，其目的是： ? 防止膠料產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性； ? 使膠料流動(dòng)，充滿模具，以制得花紋清晰的制品； ? 提高制品中各層（膠層與布層或金屬層、布層與布層）之間的粘著力，改善硫化膠的物理性能（如耐屈撓性能）。 ? 一般來說，硫化壓力的選取應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型、配方、可塑性等因素決定。 ? 原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律：可塑性大，壓力宜小些；產(chǎn)品厚、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜壓力宜大些；薄制品壓宜小些，甚至可用常壓。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 47 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 48 ? 硫化加壓的方式有以下幾種： ? (1)液壓泵通過平板硫化機(jī)把壓力傳遞給模具，再由模具傳遞給膠料； ? (2)由硫化介質(zhì)（如蒸汽）直接加壓； ? (3)由壓縮空氣加壓； ? (4)由注射機(jī)注射。 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 49 二、 硫化溫度和硫化時(shí)間 ? 硫化溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件。硫化溫度的高低，可直接影響硫化速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 ? 硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之生產(chǎn)效率低。 ? 提高硫化溫度會(huì)導(dǎo)致以下問題： (1)引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降； (2)使橡膠制品中的紡織物強(qiáng)度降低； (3)導(dǎo)致膠料