微波橡胶硫化技术原理及优点
橡胶硫化原理

橡胶硫化原理橡胶硫化是指将橡胶原料加入一定量的硫化剂,在一定的温度和时间下,使其产生化学反应,从而使橡胶原料发生交联,形成橡胶制品的过程。
橡胶硫化的目的是提高橡胶原料的物理力学性能、抗老化性能和耐热性能,从而保证橡胶制品的使用寿命和安全性。
硫化剂的种类及作用常见的硫化剂包括硫、硫代硫酸酯、硫化氢、过硫酸盐、亚硝基化合物等。
其中硫化氢为典型的亲核试剂,为硫化反应提供活化的硫端;过硫酸盐为一种自由基引发剂,可以加速硫化反应的进行。
不同的硫化剂具有不同的反应机理和反应速度,且选用的硫化剂与橡胶种类和用途有关。
一般情况下,硫化速度越快、交联密度越高,橡胶制品的物理力学性能越优良。
硫化工艺的参数橡胶硫化的工艺参数包括硫化温度、硫化时间、硫化剂用量、交联密度、交联结构等。
这些参数之间相互影响,必须合理协调,才能得到优良的橡胶制品。
硫化温度是指橡胶制品在硫化过程中所经历的温度。
温度过高会导致硫化过程过快,造成橡胶制品内部交联密度不均、外部硫化层脆化;温度过低则会导致硫化速度缓慢、硫化程度不足、物理力学性能不好。
一般情况下,橡胶硫化的温度范围为120℃-180℃,不同的硫化剂对应不同的合理温度范围。
硫化剂用量是指在一定的温度、时间下,为了达到预定的交联密度所需的硫化剂量。
硫化剂的用量和硫化剂种类、硫化温度、硫化时间、交联密度等参数有关。
硫化剂用量过多会导致硫化密度过高、物理力学性能不足、成本增加;硫化剂用量过少则会导致硫化程度低、交联密度不足、物理力学性能不好。
一般情况下,硫化剂用量为1%-10%左右。
交联密度是指在橡胶硫化过程中,橡胶分子链之间所形成的交联点的数量和密度。
交联密度直接影响橡胶制品的物理力学性能、热化学性能和耐磨性能等。
交联密度越高,橡胶制品的物理力学性能越好,但过高的交联密度可能导致橡胶制品在低温下脆化;交联密度越低,橡胶制品的导电性和热传导性等性能越好,但是物理力学性能不好,容易脱层、开裂等。
微波橡胶硫化技术原理及优点

其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的 大分子,使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐 磨、抗腐蚀等等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。 一般将硫化过程分为四个阶段,诱导-预硫-正硫 化-过硫。为实现这一反应,必须外加能量使之达 到一定的硫化温度,然后让橡胶保温在该硫化温度
所以加热时间长、效率低、硫化均匀性不好。尤其 旧工艺为消除橡胶粘连而使用硅酸镁(滑石粉), 致使橡胶生产车间中粉尘弥漫,空气中粉尘含量远 超过国家环保部门规定的标准。而且橡胶整体硫化 状态并不理想,这是因为,常规热传导情况下,被 硫化胶料表面升温与里层的时间不一,出现硫化不
均匀的现象。微波加热与传统加热方式完全不同, 是将微波能量穿透到被加热介质内部直接进行整 体加热,因此加热迅速,高效节能,大大缩短了橡 胶硫化时间,使其加热均匀性更好,硫化质量较高。 可以在较短的时间内越过橡胶极易发生粘连的诱 导阶段进入预硫阶段,革除了旧工艺过程中使用滑
胶条、胶管的硫化预热,而且已用于各类轮胎的硫 化预热。我国已从德国、日本、西班牙、英国等国 家引进了几十条微波密封条连续硫化生产线。但进 口的微波硫化生产线也存在很多问题,如高、维修 成本高,微波箱体设计不合理、微波效率低,控制 的自动化程度不够。随着国内微波能应用技术的发
展,国内相继仿造和改造了多条采用微波硫化橡胶 工艺的设备,有些引进设备的厂家与微波能应用厂 家合作,开始着手对进口橡胶硫化设备所存在的问 题进行改造,使其产品质量和产量有了较大提高。 2000 年以来随着多管型微波硫化设备的开发成功, 使得设备成本及维修难度降低,目前橡胶的微波硫
橡胶硫化

橡胶未硫化以前,单个分子间没有产生交联,因此缺乏良好的物理机械性能,实用价值不大。
当橡胶配以硫化剂经过硫化(交联)以后,由于立体结构的形式从而使性能大大改善,尤其是橡胶的定伸强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高,成为具有宝贵作用价值的硫化胶。
橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品,硫化后的橡胶的物性稳定,使用温度范围扩大。
“硫化过程(Curing)”一词在整个橡胶工业中普遍使用,在橡胶化学中占有重要地位。
橡胶分子链间的硫化(交联)反应能力取决于其结构。
不饱和的二烯类橡胶(如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等)分子链中含有不饱和双键,可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。
饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基(如有机过氧化物)和高能辐射等进行交联。
含有特别官能团的橡胶(如氯磺化聚乙烯等),则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联,如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。
不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同,硫化胶性能也各有不同。
第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况,生成的可以是单硫键(x=1)、双硫键(x=2)和多硫键(x=3~8);第②种是使用树脂交联和肟交联的情况;第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况,生成碳-碳键。
多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化,即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。
在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系:①普通硫磺硫化体系由常用硫黄量(>1.5份)和常用促进剂量配合组成。
使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键,和少量的低硫键(单硫键和双硫键)。
硫化胶的拉伸强度较高,耐疲劳性好。
缺点是耐热和耐老化性能较差。
橡胶微波烘干

橡胶微波烘干橡胶是一种常见的材料,广泛应用于日常生活和工业生产中。
在橡胶制品的生产过程中,烘干是一个非常重要的环节。
而微波烘干作为一种高效、节能的烘干方式,逐渐被应用于橡胶制品的生产中。
橡胶微波烘干是指利用微波加热的方式对橡胶制品进行烘干。
相比传统的热风烘干和红外线烘干,微波烘干具有许多优势。
首先,微波烘干的加热速度快,能够在短时间内将橡胶制品加热至所需温度。
其次,微波烘干的加热效果好,能够均匀加热橡胶制品的各个部位,避免了传统烘干方式中容易出现的温度不均匀问题。
此外,微波烘干还能够节省能源,减少生产成本。
因此,橡胶微波烘干在橡胶制品的生产中得到了广泛应用。
橡胶微波烘干的原理是利用微波在橡胶制品中产生的热量将其加热至所需的温度。
当微波与橡胶制品中的水分子相互作用时,会产生大量的热量,使橡胶制品迅速升温。
微波烘干设备通常由微波发生器、传输系统和控制系统组成。
微波发生器产生并发射微波,传输系统将微波传输到烘干室中,控制系统用于控制微波的功率和烘干时间。
通过合理的控制微波的功率和烘干时间,可以实现对橡胶制品的精确烘干。
橡胶微波烘干的过程中需要注意一些问题。
首先,由于微波烘干的速度较快,容易导致橡胶制品表面温度升高过快,产生不均匀的干燥现象。
因此,在烘干过程中需要采取措施,如调整微波功率和烘干时间,保证橡胶制品的温度均匀升高。
其次,橡胶微波烘干需要选择合适的橡胶制品和适宜的烘干条件。
不同类型的橡胶制品对微波的吸收能力不同,因此需要根据具体情况来确定烘干的微波功率和烘干时间。
此外,还需要注意控制微波的功率和烘干时间,避免过度烘干或烘干不足。
橡胶微波烘干在橡胶制品的生产中具有广阔的应用前景。
首先,橡胶微波烘干可以提高生产效率,缩短生产周期。
传统的烘干方式通常需要较长的时间来完成烘干过程,而微波烘干能够在较短的时间内将橡胶制品烘干至所需温度,大大提高了生产效率。
其次,橡胶微波烘干可以提高产品质量。
微波烘干具有快速、均匀的加热效果,能够避免传统烘干方式中容易出现的温度不均匀问题,提高了产品的质量稳定性。
橡胶微波硫化的传热特性研究

橡胶微波硫化的传热特性研究与传统硫化方式相比,微波硫化是从橡胶内部开始,不需要热量由外向内传导这一过程,因此,微波硫化克服了传统硫化热传导所形成的表里温差,有利于提高橡胶制品的硫化质量,并可缩短硫化时间,特别对于厚壁制品的硫化,能减少1/3以上的硫化时间。
文中以异戊橡胶及某型号轮胎胎面胶、胎侧胶、内衬层胶及帘布层胶为研究对象,实验测量了各混炼胶的导热系数、比热、介电常数及介电损耗角正切值,实验验证了橡胶微波硫化方案的可行性,研究获得了尺寸为40mm(长)×40mm(宽)×60mm(高)、40mm×40mm×40mm 及 40mm×40mm ×20mm 异戊橡胶胶块、胎面胶胶块、胎侧胶胶块、内衬层胶胶块及帘布层胶胶块微波硫化过程中的温升及温度分布规律,研究了橡胶旋转状态、微波天线、介电常数及介电损耗角正切值对橡胶微波硫化温度分布、温升规律及微波加热效率的影响规律;探索及研究了微波频率及微波功率等因素对不同尺寸及不同形状橡胶微波硫化温度场及微波加热效率的影响规律。
得到以下结论:(1)混炼胶导热系数与温度之间的关系可表示为λ=a+bt;混炼胶比热与温度之间的关系可表示为Cp =a+bt-ct2。
(2)异戊橡胶、胎侧胶、帘布层胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’ = a-bf + cf2-df3,胎面胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’=a-bf-cf2-df3,内衬层胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’ =a-bf--cf2+df3,胎侧胶介电损耗角正切值与频率之间的关系可表示为tanδ=a-bf-cf2+df3,异戊橡胶、胎面胶、内衬层胶及帘布层胶介电损耗角正切值与频率之间的关系可表示为=anδ-bf+ cf2-df3。
(3)对于三种尺寸的五种胶块,胶块在静止状态下经微波加热后温度分布不均匀,热点集中在胶块的中心区域;在相同的微波硫化工艺中,胶块中心层2#、5#及8#测温点的温度与加热时间之间的关系可表示为t=ψ1+ψ2τ-ψ3τ2,除中心层之外测温点温度与加热时间之间的关系可表示为t=ψ1 + ψ2τ+ ψ3τ2。
橡胶硫化原理

橡胶硫化原理
橡胶硫化是一种将天然橡胶或合成橡胶转化为具有较好弹性和耐磨性的过程。
它的原理是通过将硫元素添加到橡胶分子链中,从而形成交叉链结构。
硫化剂通常是硫或含有硫的化合物,如硫醇、硫含量较高的化合物和多硫化物。
在硫化过程中,硫与橡胶中的双键发生反应,使橡胶链之间形成交联。
这种交联结构能够增强橡胶的强度、耐磨性和耐老化性。
硫化反应需要在适当的温度和压力下进行。
通常,使用硫化机或硫化炉将橡胶制品置于高温和压力下进行硫化。
在硫化过程中,硫与橡胶中的双键发生加成反应,形成硫醇中间体,然后再与其他硫醇或橡胶分子链发生反应,形成交链结构。
交联结构的形成使橡胶变得坚固耐用。
交联结构可以限制橡胶分子链的自由运动,从而提高橡胶的强度和弹性。
另外,交联还能够使橡胶对温度、化学品和老化等外界环境的变化具有更好的耐性。
橡胶硫化是橡胶工业中一项重要的工艺,它使橡胶制品具有更广泛的应用。
硫化过程中的交联结构为橡胶制品提供了优良的性能,使其能够在汽车、轮胎、皮革制品、密封件和电气绝缘材料等领域发挥重要作用。
橡胶密封硫化技术

橡胶密封硫化技术橡胶密封硫化技术是一种广泛应用于工业领域的技术,它的作用是将橡胶材料硫化成为密封件,从而满足不同领域的密封需求。
本文将从橡胶密封硫化技术的作用、原理以及具体操作等方面进行阐述。
一、橡胶密封硫化技术的作用1、实现密封效果。
橡胶材料具有好的密封性能,而橡胶密封硫化技术可以将橡胶材料变形、塑性、硬化,从而实现不同材质、形状和结构的密封。
2、提高密封件的使用寿命。
通过橡胶密封硫化技术,可以使密封件具有较好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能,从而提高密封件的使用寿命。
3、扩大应用领域。
橡胶密封硫化技术可以应用于各种密封件的制造,如管道密封、阀门密封、泵密封、机械密封、汽车密封等。
二、橡胶密封硫化技术的原理1、橡胶硫化原理。
橡胶硫化是指将橡胶材料与含硫的化合物混合,然后在一定的温度和时间下进行加热硫化反应,将线性结构的橡胶转变成为网络结构,从而形成交联体系,增强橡胶材料的性能。
2、橡胶密封原理。
密封是指阻止流体从器官之间或部件之间泄漏或渗透的行为。
橡胶密封件是为了防止液体或气体在高或低压力下从管道或器件之间泄漏和过流,将橡胶材料变形、填满密封空隙。
三、橡胶密封硫化技术的具体操作1、橡胶密封件的设计。
根据不同的使用要求、环境和任务进行设计,包括密封件的材料、形状、尺寸、压力等。
2、橡胶密封材料的选择。
选择适当的橡胶材料,常见的有丁苯橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶等。
3、橡胶密封件的成型。
将橡胶材料经过现场加工成为密封件的模具,包括填充、压缩、制模等。
4、橡胶密封件的硫化。
将成型的橡胶密封件放入硫化机中进行加热硫化,硫化的温度和时间根据橡胶材料的种类和特性进行控制。
5、橡胶密封件的性能测试。
对橡胶密封件进行性能测试,包括耐老化性、耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能等。
总之,橡胶密封硫化技术是一种重要的制造技术,可以提高密封件的使用寿命和密封效果,应用于广泛的工业领域。
随着新材料的不断涌现和新技术的不断发展,橡胶密封硫化技术的应用前景更加广阔。
橡胶微波-传统联合加热硫化研究

橡胶微波-传统联合加热硫化研究的报告,800字
本报告旨在探讨橡胶微波-传统联合加热硫化的研究。
橡胶硫化是用于生产橡胶产品的一项必要工艺。
这种硫化可以利用单独加热或联合加热来实现,其中联合加热包括微波加热和传统加热(电热或火热)。
由于橡胶微波-传统联合加热硫
化的效率更高,因此不断受到重视。
本研究的目的是使用橡胶微波-传统联合加热方式硫化橡胶,
然后比较其与其他加热方式的性能。
首先,实验中所使用的橡胶分子量为1450,混合物的甲苯和甲苯乙烯的比例为1:1,
固定电流强度为4 A / g。
实验过程中,控制微波功率为500 W,将橡胶样品均匀分布在微波炉内,电热加热温度为165°C。
实验结果表明,在微波-传统联合加热条件下硫化后的橡胶样
品具有较高的弹性和良好的机械性能,而在单独加热条件下硫化的样品的性能不如微波-传统联合加热方式。
通过对本研究的分析,发现橡胶微波-传统联合加热硫化方式
可以大大提高橡胶硫化的效率,提升橡胶制品的性能,进而提高生产效率。
然而,本报告中的研究只是一个开始,还需要更多的研究来进一步证实联合加热硫化橡胶的效果。
综上所述,本报告证明了橡胶微波-传统联合加热硫化是一种
高效且有效的橡胶硫化方式,可以提高橡胶制品的性能。
未来的研究将更加细致,探索更多的可能性,期望能为橡胶硫化领域带来更多的发展。
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微波橡胶硫化技术原理及优点
1. 橡胶硫化的原理及微波橡胶硫化的优点
生橡胶受热变软,遇冷变硬、发脆,不易成型,容易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双键,易起加成反应,容易老化。
为改善橡胶制品的性能,生产上要对生橡胶进行一系列加工过程,在一定条件下,使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应,使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。
这个过程称为橡胶硫化。
一般将硫化过程分为四个阶段,诱导-预硫-正硫化-过硫。
为实现这一反应,必须外加能量使之达到一定的硫化温度,然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。
橡胶硫化可以采用各种方法。
传统方法是将胶料采用蒸汽或远红外加热等硫化工艺。
但由于加热温度是由介质外部向内部慢慢地热传导,因为橡胶物料是不良导热材料,对橡胶来说加热依靠物料表面向里层其传热速率是很慢的,大部分时间耗费在让橡胶达到硫化温度上。
所以加热时间长、效率低、硫化均匀性不好。
尤其旧工艺为消除橡胶粘连而使用硅酸镁(滑石粉),致使橡胶生产车间中粉尘弥漫,空气中粉尘含量远超过国家环保部门规定的标准。
而且橡胶整体硫化状态并不理想,这是因为,常规热传导情况下,被硫化胶料表面升温与里层的时间不一,出现硫化不均匀的现象。
微波加热与传统加热方式完全不同,是将微波能量穿透到被加热介质内部直接进行整体加热,因此加热迅速,高效节能,大大缩短了橡胶硫化时间,使其加热均匀性更好,硫化质量较高。
可以在较短的时间内越过橡胶极易发生粘连的诱导阶段进入预硫阶段,革除了旧工艺过程中使用滑石粉的操作,达到环保要求,该生产工艺可使大多数生产工序集中在一条生产线上完成,自动化程度高,能耗低,节省人力,生产稳定,产品质量均匀等,大大改善了生产劳动条件。
2. 微波橡胶硫化技术的应用现状:
微波橡胶硫化技术自20世纪70年代问世以来得到迅速推广,特别是橡胶微波连续硫化生产线在橡胶挤出制品生产中的推广应用,其发展之迅速是史无前例的。
日本是微波连续硫化技术发展较快的国家,至今已累计生产450多条微波连续硫化生产线,并向世界各国出口100余条。
微波硫化技术在国外工业化国家已成为普遍的生产方式。
不仅广泛用于各种挤压胶条、胶管的硫化预热,而且已用于各类轮胎的硫化预热。
我国已从德国、日本、西班牙、英国等国家引进了几十条微波密封条连续硫化生产线。
但进口的微波硫化生产线也存在很多问题,如价格高、维修成本高,微波箱体设计不合理、微波效率低,控制的自动化程度不够。
随着国内微波能应用技术的发展,国内相继仿造和改造了多条采用微波硫化橡胶工艺的设备,有些引进设备的厂家与微波能应用厂家合作,开始着手对进口橡胶硫化设备所存在的问题进行改造,使其产品质量和产量有了较大提高。
2000年以来随着多管型微波硫化设备的开发成功,使得设备成本及维修难度降低,目前橡胶的微波硫化技术已日益走向成熟,设备不断完善,向着高度自动化、省能源、减少环境污染方向努力,以满足广大用户不断提高的需求,有着巨大潜力和广阔的市场。
3 微波橡胶硫化设备及生产工艺
目前微波橡胶硫化最实用的基本工艺流程为:从挤出机挤出的成型品通过输送带或辊道传送,进入微波硫化装置,在此处橡胶迅速升温到硫化温度,然后进入二次硫化的热风槽,橡胶在热风槽内一定温度下,保持一定时间,即完成该产品的发泡及硫化过程。
此时如果不用热风槽,硫化全在微波槽中进行,则太浪费能量,而与热风槽结合起来,就比较经济。
微波橡胶硫化生产线的组成包括挤出机、高温定型设备、微波硫化设备、热风硫化设备、冷却段、牵引机、裁断机、打孔机等组成。
挤出机:用来把橡胶原料挤压成需要的形状和结构,挤压成型的橡胶分为单层橡胶(海绵或实芯胶)、二层复合橡胶(海绵和实芯胶)、三层复合橡胶(钢芯、海绵和实芯胶)、四层复合橡胶等,对应不同的橡胶种类和规格所使用挤出机的结构和性能也有所不同。
高温定型设备:主要用来把刚挤压成型的橡胶采用高温迅速将其表面硫化定型,防止其变形或与输送带粘连而破坏其表面。
微波硫化设备:利用微波加热速度整体加热到硫化所需要的温度,这一过程只需要几十秒到一两分钟的时间。
热风硫化设备:使橡胶条保持在硫化所需要的温度范围内继续硫化。
冷却段:用来把橡胶条冷却到可进行裁断收集等操作的温度。
牵引机:提供橡胶条前进的动力。
以上只是硫化一般橡胶条的基本配置。
当硫化带骨架的橡胶条时,在挤出机的前段还配有钢芯供给设备,在后段根据需要有时还配有打孔机、钢芯成型机等设备;当硫化非条状连续式产品时不需要裁断机。
微波加热设备是整个微波硫化工艺的核心环节。
微波加热设备的均匀加热设计显得特别重要,微波加热器加热均匀性设计是橡胶均匀硫化的前提,此外胶料的成分组成比例、色泽深浅和表面的光洁度都会对微波橡胶硫化。