硫化操作技术4.ppt

 复习提问 1、常用橡胶适宜的硫化温度? 2、硫化压力的作用？ 三、硫化时间 和其它许多化学反应一样，硫化反应的进行还依赖于时间。在一定的硫化温度和压力的作用下，只有经过一定的硫化时间才能达到符合设计要求的硫化程度。 1．硫化时间的一般确定方法 通常，制品的硫化时间应在胶料达到正硫化的范围内，根据制品的性能要求进行选取，并且还要根据制品的厚度和布层骨架的存在进行调整。其确定程序如下： 1．硫化时间的一般确定方法 (1)确定半成品的正硫化时间 当硫化温度确定后，可按常规的物理机械性能法或硫化仪法确定半成品(试片)胶料的正硫化时间。 (2)确定成品硫化时间 再根据试片的正硫化时间确定成品硫化时间。 ①若成品厚度在6mm或以下，于硫化工艺条件下可认为是均匀受热的。其硫化时间与试片正硫化时间相同。 1．硫化时间的一般确定方法 ②若成品厚度大于6mm时，每增加1mm厚度，硫化时间应滞后1min(经验)。 例如某成品厚度为22mm，试片正硫化条件为142℃×l0min，在142℃硫化温度下，成品的硫化时间应等于10+(22-6)×1＝26(min)。 1．硫化时间的一般确定方法 ③如制品内含有布层骨架，还要另加滞后时间。应先按下式将布层厚度换算成相当胶层厚度的当量厚度： 1．硫化时间的一般确定方法 求出布层的当量厚度后，即可求出制品的总计算厚度h总。 h总=制品的胶层厚度+布层当量厚度 最后，根据制品总计算厚度，求出滞后时间和制品的硫化时间。 1．硫化时间的一般确定方法 例1：制品的结构如图中所示，其胶料试片的正硫化时间为142℃×8min，已知胶层的热扩散系数为1.32×10-3cm2／s，布层的扩散系数为1.04×10-3cm2／s，求制品在142℃下的硫化时间 1．硫化时间的一般确定方法 例2：今有自行车外胎，半成品的正硫化条件为155℃×8min，胎冠部位厚2mm，贴胶帘布每层厚1.25mm，共两层制成，已知胶料的热扩散系数为1.27×10-3cm2／s，布层的热扩散系数为1.143×10-3cm2／s，求成品在155℃下的正硫化时间。 解： 求布层的当量厚度 则h总＝2+2.64＝4.64(mm) 所以成品的正硫化时间应为8+0＝8(min) 师生互动讨论 讨论：今有以下规格轮胎，断面尺寸；胎冠厚30mm，缓冲胶厚4mm；每层帘布胶厚1.5mm，共10层，其胎面胶料试片正硫化条件为155℃×8min，胶料的热扩散系数为1.31×10-3cm2/s，帘布层热扩散系数为1.11×10-3cm2/s，求成品硫化时间大致是多少? 2．硫化时间的调整 硫化时间是受硫化温度制约的。当硫化温度改变时，硫化时间必须做相应的调整。通常，可用范特霍夫方程式计算出不同温度下的等效硫化时间。 所谓等效硫化时间是指在不同的硫化温度下，经硫化获得相同的硫化程度所需要的时间。 2．硫化时间的调整 2．硫化时间的调整 硫化温度系数K的意义是，橡胶在特定的硫化温度下获得一定性能的硫化时间与温度相差10℃时获得同样性能所需的硫化时间之比。 硫化温度系数随胶料的配方和硫化温度而变化。一般，配方中的生胶和硫化体系的硫化活性越大，硫化温度越高时，K值越大。通常K值在1.8～2.5之间变化，可通过实验确定。 2．硫化时间的调整 例如：用硫化仅测得某种胶料在140℃下的正硫化时间为20min，在150℃下的正硫化时间为9min，则K值为： 2．硫化时间的调整 例：某制品正硫化条件为148℃×10min，K＝2，问硫化温度改为153℃、158℃、138℃时其等效硫化时间应分别是多少? 解： ①当t2＝153℃时 ②当t2=158℃时 5分钟 ③当t2=138℃时 20分钟 2．硫化时间的调整 例：已知某一胶料在140℃时的正硫化时间是20min，利用范特霍夫方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间。 130℃的等效硫化时间为40min；150℃的等效硫化时间为10min。 3.硫化效应及厚制品等效硫化时间的确定 (1)硫化效应 硫化效应是衡量胶料硫化程度深浅的尺度。硫化效应大，说明胶料硫化程度深；硫化效应小，说明胶料硫化程度浅。它等于硫化强度与硫化时间的乘积。 E-硫化效应； I-硫化强度； t-胶料硫化温度； τ-硫化时间，min。 K-硫化温度系数。 3.硫化效应及厚制品等效硫化时间的确定 例1：某胶料的硫化温度系数为2.17，当141℃时正硫化时间为68min，求1