调整胶料硫化速度提高轮胎硫化安全性.docx

调整胶料硫化速度提高轮胎硫化安全性左成(银川佳通轮胎有限公司,宁夏银川750011)摘要:通过测试轮胎各部件胶料的发泡点和调整硫化速度,可以有效改善轮胎各部件胶料硫化的同步性,提高轮胎硫化安全性;以发泡点为依据,通过轮胎硫化安全性验证,调整轮胎硫化时间,可以有效提高轮胎的生产效率和成品轮胎性能。关键词:轮胎;硫化速度;发泡点;安全系数轮胎发泡试验的理论根据是:橡胶制品硫化时形成的气泡或孔眼与硫化卸压时制品的硫化程度有关,且存在一个避免气泡形成的硫化时间极限值(属胶料特性),这个值称为硫化发泡点。轮胎发泡试验的目的是:确定轮胎不同部件胶料的发泡点,使各部件胶料的发泡点集中在较短时间范围内,以尽可能缩短轮胎硫化周期,同时通过利用后硫化效应,使轮胎各部件胶料的硫化程度达到更好的平衡,以减少过硫或欠硫现象,进一步提高硫化工艺的合理性和成品轮胎性能,提高设备利用率及经济效益。110.00R20轮胎胶料硫化速度调整1.1胶料硫化速度调整前的发泡试验对有代表性的10.00R20YAR1轮胎(硫化时间55min)进行了发泡试验,以确定轮胎的硫化安全性,试验结果见表1。根据发泡理论,发泡点=发泡时间+1min,表110.00R20YAR1轮胎胶料硫化速度调整前不同硫化时间下的邵尔A型硬度度硫化时间/min部件27313539414345胎冠中心胎冠肩部带束层胶0°带束层胶胎肩垫胶1)胎体帘布胶胎侧胶2)胎圈护胶2)上三角胶下三角胶胎圈粘合胶胎圈钢丝包胶内衬层发泡发泡发泡发泡发泡发泡616162626162626260616162626263636161606262616262--发泡---发泡---发泡---发泡---发泡---发泡-547153725575585675595676618768577760876955745885685576588669557257876855745887685473558474527453837056745587705475578772发泡发泡发泡发泡发泡发泡6364---------646565656867注:1)发泡时间为45min;2)发泡时间为26min。硫化安全系数=(硫化时间-发泡点)/硫化时间×100%,胶料硫化安全系数要求在15%～25%之间。从表1可以看出,在原胶料硫化速度下,各部件胶料的发泡时间相差较大,发泡最晚的胎肩垫胶发泡时间与发泡最早的胎圈护胶及胎侧胶发泡时间相差19min以上,胎肩垫胶的发泡点为46min,安全系数为16.3%,硫化安全性较低,这意味着由于胎肩垫胶的硫化速度较慢,轮胎的硫化安全性处在下限,如果单一延长硫化时间会使2009年第18期橡胶科技市场·15·其它部件胶料过硫化程度增大,同时也提高了轮胎的硫化成本,降低了生产效率。所以调整胎肩垫胶的硫化速度,使各部件胶料的硫化效应尽可能相近,以在不延长硫化时间的前提下,达到提高硫化安全性的目的。112胎肩垫胶硫化速度的调整10.00R20YAR1轮胎胎肩垫胶硫化体系调整后在151℃下的硫化特性数据见表2。从表2可以看出,硫化体系调整后胶料的焦烧时间缩短,硫化速度加快。用调整后的配方混炼了一车大配合试验胶料,胶料快检结果为:门尼粘度[(1+4)100℃]51.4,门尼焦烧时间16.35min,密度1.091Mg·mm-3,邵尔A型硬度55度。与硫化体系调整前的大配合试验胶料相比,硫化体系调整后的大配合胶料焦烧时间比调整前缩短4min,其他性能基本不变。硫化体系调整后的胶料混炼正常,在开炼及供胶过程中胶料未出现焦烧现象,肩垫胶挤出尺寸稳定,说明硫化体系调整不影响胎肩垫胶的加工工艺。113胎肩垫胶硫化速度调整后的发泡试验10.00R20YAR1轮胎胎肩垫胶硫化速度调整后的发泡试验结果见表3。从表3可以看出,胎肩垫胶的发泡时间提前表2硫化体系调整前后胎肩垫胶的硫化特性项目调整前调整后ML/(dN·m)MH/(dN·m)t30/mint60/min1.3113.066.047.521.3913.644.586.13t90/min11.299.02表310.00R20YAR1轮胎胶料硫化速度调整后不同硫化时间下的邵尔A型硬度度硫化时间/min部件4041434445胎冠中心胎冠肩部胎肩垫胶胎侧胶胎圈护胶上三角胶下三角胶胎圈粘合胶内衬层616162606161616164646465656459547459857069656559557461877169626158547455856965636259557556867069发泡发泡发泡527261886971537462857072547262876868557561876867557458877165577558877166到43min,发泡点为44min,硫化安全系数达到20%,说明在未