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1、轮 胎 工 业 7441999年第19卷轮胎硫化测温傅彦杰(北京橡胶工业研究设计院 100039) 摘要 以9100-2014PR轮胎为试验对象,通过对多条轮胎在不同硫化时间下的温度测定,发现其最低受热部位是胎面下层;硫化温度测定值的标准偏差为±3℃,变异因数小于2%;不同硫化时间下轮胎在升温和温度保持阶段都有较好的一致性,冷却阶段的降温速率大致相同;平行于降温曲线可以引出任意条硫化时间不同的测温曲线,以确定过硫化轮胎硫化时间的缩短量。关键词 轮胎,硫化,温度分布,等效硫化 橡胶是热的不良导体,像
2、轮胎这样的橡胶时间下的温度值。配型热电偶为0.3mm外覆厚制品,在硫化过程中其内部会形成温度场,与聚四氟乙烯绝缘层的E型热电偶。测温补偿硫化模具形成温度梯度。当轮胎表面达到正硫导线电缆由16对E型热电偶组成。化,甚至过硫时,其中心部位也许仍处于欠硫状112 热电偶的埋置态。因此,在确定橡胶厚制品的硫化工艺条件成型3条9100-2014PR轮胎,在成型过时,首先要考虑使其中心部位必须达到正硫化。程中,将预先配对的热电偶埋置在如图1所示在实际生产中,当硫化温度确定后,为了保险起的各个测温位置上。为了保证分次测温试验数见,在适合正硫
3、化工艺条件下,往往还要延长一据的准确性,3条轮胎均在同一台成型机上,由定的硫化时间。这种用延长硫化时间来减少欠硫发生的做法,在硫化温度控制水平相对较低的过去,或许不失为一种有效的措施。但是,随着现代自控水平的提高,在硫化温度稳定控制的条件下,因过硫导致轮胎质量降低以及能耗增大等问题则日趋突出。为了使过硫化轮胎通过缩短硫化时间,尽可能保持良好的硫化状态,本研究以我院罐硫化9100-2014PR轮胎作为试验对象,通过对多条轮胎在不同硫化时间下的温度测定,在弄清轮胎内部温度分布的基础上,进行了适当缩短过硫化轮胎硫化时间的探讨。1 实
4、验111 测温仪器和设备采用我院研制的ZLW216型智能硫化测温仪,它可在测温现场即时测出16个测温点不同作者简介 傅彦杰,男,60岁。高级工程师。已发表论文50余篇,多篇被美国《化学文摘》(CA)收录,译著60余万字。图1 热电偶埋设位置示意图省部级鉴定成果3项。主要从事SR的应用开发,主持开发和1—水胎2内衬层;2—内层2外层;3—外层2缓冲层;4—缓冲层2推广实用效果较好的科研项目有橡胶厚制品(轮胎等)在非等胎面下层;5—胎面下层(肩部)2缓冲层;6—胎面上2下层;温硫化中的温度测定、等效硫化时间计算及最佳硫化匹配技7—
5、胎面2模型;8—胎侧2外层;9—双钢圈间术等。第12期 傅彦杰1轮胎硫化测温 745同一个成型工连续完成埋线及成型操作。缓冲层,这主要是因为该部位处于冠部的中心113 硫化(参见图1)。升温快的部位降温也快,反之,升用850/2200型立式水压硫化罐以不同的温慢的部位降温也慢。接近模型部位的降温效硫化保持时间对3条样胎分别进行单胎硫化。果明显优于接近水胎部位。硫化工艺条件如表1所示。以上现象的产生,均是由橡胶本身导热性差所致。轮胎在硫化过程中,因与热源距离的表1
6、 硫化工艺条件不同导致了升温滞后程度不同,从而使各部位工艺操作工艺条件时间/min在整个硫化过程中的受热历程不同,这即是厚蒸汽预热水胎蒸汽压在0.8MPa以上5制品的所谓非等温硫化过程。打内压过热水蒸汽压为2.8MPa,温度5在对3条不同硫化保持时间的轮胎测温在160℃以上 外压升温蒸汽压为0～0.1MPa15后,还对其中两条在第1次测温周期结束后,不蒸汽压为0.1～0.3MPa5启模,冷却至正常温度后,再升温,重复第1次硫化保持蒸汽压为0.3MPa60,50,40的操作,进行第2和第3次测温试验。罐内后冷却内冷却水压在0.
7、7MPa以35将每条重复测温轮胎各部位3次测温得到上,外冷却水漫罐的温度2时间曲线进行对比,发现生胎(第1次硫化)与熟胎(第2和第3次硫化)所测得的结2 结果与讨论果没有明显差别。211 硫化温度分布实际上橡胶的硫化反应属于放热反应,硫对3条样胎硫化时各部位温度测定结果进化胶与未硫化胶的热传导性也有所差别,因而行比较发现,其内部各测温点的温度变化趋势生胎与熟胎的内部温度理应有所差异。而事实基本一致。以硫化保持时间为60min的样胎上差别不明显可能是由于轮胎胶料中硫黄含量为例,其各测温点的硫化温度变化情况如图2甚少,放热效应较小
8、,同时又被测温误差所掩盖所示。的结果。212 测温误差轮胎测温试验的误差通常是很大的,这是业内人士的共识,但就误差大小的量化研究尚未见报道。对本试验的多条轮胎和多次温度测定结果进行统计,尽管试样数量有限,但仍可粗略地给出测试的误差范围。由于升温阶段温度较低而对硫化贡献不大,因
