硫化工艺基本常识
第13章 硫化工艺
2、了解常用硫化介质及特点
3、了解热硫化方法
4、掌握硫化条件的选取和确定
§13.1 正硫化及其测定方法
一．正硫化及正硫化时间
二．正硫化的测定方法
（一）物理-化学法 （二）物理性能测定法 （三）专用仪器法
一．正硫化及正硫化时间
正硫化：又称最宜硫化，指橡胶的主要性能达到 或接近最佳值的硫化状态。 正硫化时间：橡胶达到正硫化状态所需要的时间。 正硫化是一个范围，而不是一个点。 理论正硫化时间：扭矩最高点对应的时间； 工艺正硫化时间：扭矩达到M90对应的时间； 工程正硫化时间：生产上主要的性能指标达到最 佳值所需要的正硫化时间。对薄的橡胶制品（厚 度少于6mm），工程正硫化时间等于由硫化仪测 得的工艺正硫化时间，而厚度大于6mm时，胶料 的导热性差及骨架材料的复杂性使硫化时间的确 定变得复杂,一般取最小和最大硫化效应的时间 范围作为工程正硫化时间.
4T 4T + 2S +M H+ H + 2S ++ M
8
二．正硫化的测定方法
门尼值
（三）专用仪器法
门尼粘度计法：早期使用的 仪器。取T5为门尼焦烧时间， T35 为门尼硫化时间，则正硫 化时间为：
正硫化时间＝T5＋10（T35－T5）
转矩
△30 T5
△5
T35 硫化时间
硫化仪法 适用于薄制品
第13章 硫化工艺
硫化是橡胶加工的最后一个工艺，也是 最重要的工艺。 硫化温度、压力和时间是硫化的三要素。 硫化工艺的任务就是合理地选取和确定 正确的工艺条件。
一、本章主要内容
(一)正硫化及预测方法. (二)硫化条件的选取和确定. (三)硫化介质 (四)硫化方法
硫化工艺技术
硫化工艺技术硫化工艺技术是一种常用的制造工艺，用于改善材料的性能和增加其使用寿命。
硫化是指在一定条件下，通过硫黄与材料反应，形成硫化物，并在材料中形成交联结构的过程。
硫化工艺技术广泛应用于橡胶、塑料和纤维等材料的生产中，下面我们来介绍一下硫化工艺技术的基本原理。
首先，硫化工艺技术的目的是通过交联结构的形成，增加材料的强度、耐磨性和耐老化性能。
硫化是通过硫黄与材料中的双键反应形成硫化物，从而将材料的分子间锁定在一起，形成交联结构。
硫黄在硫化过程中充当交联剂的角色，它能够与材料中的双键发生反应，将分子间的链断裂，并形成新的交联结构。
其次，硫化工艺技术的关键是控制硫化反应的温度和时间。
硫化反应需要一定的温度和时间才能完成。
温度过高或时间过长会导致硫化反应过度，使材料变硬、脆化甚至破裂。
温度过低或时间过短则无法完成硫化反应，材料性能改善效果不明显。
因此，在硫化工艺技术中，需要根据不同材料的特性和要求，合理选择硫化温度和时间，以达到最佳硫化效果。
此外，硫化工艺技术还需要使用一定的硫化助剂和适当的硫化条件。
硫化助剂有助于加快硫化反应速度，提高硫化效果。
常用的硫化助剂有活性剂、抗老化剂和加成剂等。
硫化条件主要包括硫化温度、硫化时间和硫化环境等，不同材料对硫化条件的要求也有所不同。
最后，硫化工艺技术在实际应用中还需要注意一些问题。
首先是硫化过程中产生的气体和有害物质的处理问题。
硫化反应会产生一些有害气体和污染物，需要通过适当的处理措施将其排出和处理，以保护环境和人体健康。
其次是硫化后材料的贮存和使用问题。
硫化后的材料需要避免日光直射和潮湿环境，以防止硫化物的分解和材料的老化。
总之，硫化工艺技术是一种重要的制造工艺，通过硫化反应能够改善材料的性能和增加其使用寿命。
在应用硫化工艺技术时，需要合理选择硫化条件、使用适当的硫化助剂，并注意硫化过程中产生的气体和有害物质的处理问题。
通过科学的硫化工艺技术，可以使材料的性能得到有效提升，推动工业的发展。
橡胶硫化知识一
橡胶硫化知识一1.硫化的定义硫化是胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的胶联过程。
2.硫化历程2.1硫化反应过程硫化过程可以分三个阶段。
第一阶段为诱导阶段：先是硫磺分子和促进剂体系之间反应生成一种活性更大的中间化合物，然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的自由基或者离子。
第二阶段为交联反应阶段：可交联的自由基或者离子与橡胶分子链之间产生连锁反应，生成交联键。
第三阶段为网构形成阶段：此阶段的前期交联反应已趋于完成，产生的交联键发生重排和裂解反应，在此阶段的后期交联反应已基本停止，随之而发生的主要是交联键重排和热裂解的反应，最后得到网格稳定的硫化胶。
2.2硫化历程图A：焦烧时间（TS2）B：热硫化（TS2+B Time =TC90）C：平坦硫化D：过硫化橡胶硫化历程可以分为四个阶段：2.2.1、图中A段是热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应的诱导期，称作焦烧时间。
长短取决于胶料配方和加工条件，主要受促进剂影响。
包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间；操作焦烧时间指加工过程中热积累效应所消耗的焦烧时间，取决于加工条件（混炼、挤出等）。
剩余焦烧时间是指胶料在模腔加热时保持流动性的时间。
2.2.2热硫化阶段图中B 段是硫化反应中的交联阶段。
逐渐产生网构，促使橡胶弹性和拉伸强度急剧上升。
热硫化时间的长短取决于胶料配方。
这个阶段是衡量硫化反应速度的标志。
2.2.3平坦硫化阶段图中C 段相当于硫化反应中网状形成的前期。
这时，交联反应已趋完成，继而发生交联键的重排、裂解等反应，因而胶料的强度曲线出现平坦区，这段时间称为平坦硫化时间。
2.2.4过硫化阶段图中D 段以后的部分，相当于硫化反应中网构形成期的后期。
这阶段中，主要是交联键的重排作用，以及交联键和链段热裂解的反应，因此胶料的机械性能显著下降。
2.3硫化曲线的解说• ML ——最低转矩，N·m （kgf·cm ）• MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m （kgf·cm ）•TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN•TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.2 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN•TC（x）——试样达到某一硫化程度所需要的时间，即试样转矩达到ML+X （MH-ML）时所对应的时间，MIN如X取值0.5，即TC50；X取0.9，即TC90）•硫检参数的意义：•ML：表示胶料的蠕变性，ML越低，蠕变性越好，反之，越差。
初级工硫化工艺讲义
二、基础知识
7、成品在线检测
成品胎出硫化工序后，要进行一系列的在线检测及 修饰，如外观检查、外观修饰、X光检查、均匀性能检测、 静平衡性能检测、动平衡性能检测、成品分类等项目，之 后成品按规格入库储存 ①成品外观检验及修饰 目前主要采取手触和目测的方法进行。外观检查后， 要按照外观质量标准和等级标准对被检轮胎进行分类和分 级。如果外观质量问题能够影响轮胎的使用和安全时，则 会被判定为废品或降低使用等级；如果是属于制造中产生 的纯粹的外观缺陷、稍加表面处理就可以改善的，则处理 后可根据标准判定等级
二、基础知识
6、外胎硫化工艺及设备
轮胎硫化就是将成型好的胎胚放置于硫化机模型中，经过特 定的温度、压力、时间三个相关的硫化要素，使各部件均能达到 理想的硫化程度，以获得轮胎设计者所预期要求的物理机械性能。 目前子午胎的硫化介质：模型外使用蒸汽，胎胚内使用过热水、 蒸汽和氮气、蒸汽等 ① 硫化设备简介 长期以来轮胎行业主要使用机械式的A型（或称为AFV型）和 B型（或称为BOM型）硫化机生产子午线轮胎。随着常量的增长以 及对子午胎质量要求的逐步提高，子午胎专用液压硫化机逐渐被 轮胎制造厂家所接受，并已步入快速发展阶段 目前全钢载重子午胎的硫化多采用B型硫化机，模具为活络模 型。 ②外胎硫化工艺 载重子午胎：机械手抓胎——装模—— 一次定型——二次 定型——合模硫化——启模出胎——成品修剪
6）合模压力不足
7）生胎停放时间过长
保证合模力达到要求
检查半成品的周转情况
三、硫化工艺规程
工艺及质量要求： 1、设备精度要求：
项 目 工艺要求 偏中心＜2mm ≤4℃ 控制级别 M C 抓胎器在模型上对中度 同一侧板温度之差
左右侧板、模套温度之差
热水导管漏水 上下卡环漏水 活络模水缸漏水 定型压力表精度 真空度
硫化基础知识 - 2010 4 16
硫硫化基础知识化基础知识
全钢在氮气硫化方面的研究：自2008年 下半年开始我们就着手研究氮气硫化， 在2009年至今的这段时间中我们进行了 大约3轮大的方面试验：通过对比试验， 我们发现所有的氮气硫化实验室性能 （高速和耐久）与热水硫化相比均大大 提高，从中我们优选出性能最好的方案 准备进行下一轮的验证。
硫化基础知识
8、硫化预热延时：（1）硫化停机时间过长 （2）更换新胶囊都要进行模具预热，停 机时间不同预热的时间不一样。 延时按自动程序进行，不允许采用手动的 方式延时。
硫化基础知识
9、启模平放（考虑后硫化）：外胎平放6月 1日-9月30日40分钟以上；其他时间20分 钟以上。 10、轮胎修剪：（1）部位活络块胶边、胎 趾大边、排气孔胶柱 （2）修剪标准：≤1mm。 （3）注意不得损伤外胎。
硫化基础知识
4、重皮、裂口、缺胶 （1）相应部位的胶料由于某种原因造成加工温度过高，焦 烧时间短。 （2）成型贴合偏歪，影响胶料流动； （3）成型的胎坯胎侧接头虚接；修补胎坯过渡不均匀。 （4）挤出半成品胶料不足 （5）成型过程中半成品部件拉伸变形，局部胶料不足。 （6）硫化模具表面不干净或排气孔堵塞，胎侧底板排气孔 或排气槽堵塞。 （7）胎坯装模定型时压力过大或时间过长，胎坯变软局部 拉伸变薄或裂开。 （8）硫化时二次暂停高度过小或时间过长，胎坯过早的接 触胎侧，局部缺胶。 （9）硫化机泄露或返气，水或蒸汽喷到胎侧表面，导致表 面缺胶。 （10）胶囊隔离剂涂刷过多，污染侧板，造成缺胶或裂口。
硫化基础知识
工温度过 高，胶料流动性差。 （2）挤出的半成品尺寸偏薄。 （3）胎坯相应部位过渡不均匀或修补过渡不均匀。 （4）胎圈或胎侧排气孔堵塞；脱模剂涂刷太多，污 染模具。 （5）成型胶囊老化或损坏导致胎圈部位不平；成型 时胶囊胎圈部位涂刷过多的石蜡。 （6） 硫化时由于机械手偏歪或胎坯变形等原因造 成胎趾出边，胶料不足或气体排不出引起胎圈出沟。
硫化基础知识培训
6.胶料本身原因
6.严格按照炼胶工艺进行操作
欠硫
1.温度低
1.升高温度，延长加硫时间
2.局部欠硫，模具降温不均匀 2.调换模具位置，降温快的放在中央
掉件
1.模具配合问题 2.骨架尺寸不符合要求
3.欠硫
跑胶
ห้องสมุดไป่ตู้
1.胶料重量过大 2.胶料放偏 3.骨架原因
4.设备工艺参数
5.模具原因
1.对模具加工数据进行确认 2.对骨架尺寸进行确认
3.确认加硫温度，若温度正常，可尝试 加大上下加热板的温度差，原则为 向那里掉件增加那个板的温度
1.适当减少胶料重量 2.严格按照硫化操作规范进行操作 3.检测骨架平面度及毛刺
4.可通过降低主机上升速度或适当降低 加硫压力进行调整
5.骨架定位及模具止胶处设计或加工是 否正确
啃伤
1.设备顶出不平 2.卸件叉子磨损严重或毛刺 3.胶料形状不合适
3.硫化温度：是影响产品使用寿命的关键因素，温度过高容 易出现气臌、过硫等现象；温度过低容易出现欠硫。
4.真空度： 主要影响产品的成品率，若过低，产品会出现 烂肉、气臌、欠硫等缺陷。真空度一般都控制在70cm/HG 左右。
三：抽真空硫化机的机械动作对模压制品的影响
• 抽真空硫化机机械动作主要有：合模、模板前进、主机上
四：硫化产品常见缺陷及解决思路
硫化常见 问题
出现原因
1.模具温度低
解决思路 1.适当调高硫化温度
2.模具压力小
脱胶
3.骨架或胶料表面不干净
2.适当调高加硫压力，若表现在单体模具上， 可将模具调整位置
3.用没有受到污染的骨架和胶料生产
4.骨架处理不合格
4.严格按照骨架处理工艺进行骨架处理
9.硫化基础知识 7.12
2. 硫化工程的定义
成型工程制作的 Green Tire经过GIP喷涂后在 硫化机上 安装好的 Mold里面 放置 一定 时间后 热和 压力 传递使之橡胶分子间结合,生胎作成熟胎(Tire)的制造工程。
3. 硫化三要素
时间：完成硫化反应过程的一个前提条件，由轮胎胶料配方和温度来决定。 温度：影响硫化速度和产品品质的决定性条件。 压力：促使胶料在模具内流动迅速充满模腔并得到清晰花纹，同时保证产品的 气密性和消除气泡。 生产五科
LTR:0.3±0.03Mpa （硫化时间x2）-2分
90℃以下
PCR：0.2±0.02Mpa
轮胎引出后3分内膨胀充气
轮胎内部温度 特别规格以品管科通 知为准 上升到规定温度时间 正常时间延时
31
PCR:1次/2次 0.04/0.06Mpa±0.02Mpa LTR:1次/2次 0.06/0.09Mpa±0.03Mpa
90
600
95
690
100
800
105
925
110
1060
120
1400
125
1650
130
1900
135
2180
140
2500
145
2900
150
3350
155
3875
160
4500
165
5150
170
6000
生产五科
10
一、硫化基础知识
8. 轮胎胎侧信息
生产五科
11
二、硫化工程工艺流程
成 型
生产五科
22
三、硫化工程设备
7-1. MOLD认识
TWO PICE（两半模）
六硫化工艺
1
§6-1 概述
硫化为橡胶制品生产的最后一道工序，橡胶的 宏观特征和微观结构均发生变化。温度，时间和 压力为硫化三要素。
硫化：在加热和加压条件下，胶料中的生胶与硫化 剂发生化学反应，使橡胶由线型结构的大分子交联成 为立体网状结构的大分子，使胶料的物理机械性能及 其它性能有明显的改善，这个过程称为硫化。
17
二、硫化时间、等效硫化时间的确定和 等效硫化效应的仿真
1.硫化时间的确定
硫化时间是硫化化学反应必要条件。对于制品来说， 通常是指达到工程正硫化的时间，是由硫化温度、厚度、 制品形状、胶料自身的硫化特性决定的。胶料自身的硫化 特性取决于胶料配方，配方确定后，硫化温度和制品厚度 是决定硫化时间的主要因素。温度、制品厚度与硫化时间 的关系，可用等效硫化时间和等效硫化效应来确定。
24
(4).厚制品的等效硫化时间
利用等效硫化原理按下述方法计算，将厚制品的工 程正硫化时间对应的硫化效应换算成胶料试片的等 效硫化时间τE,再检查τE是否落在试片硫化仪实测 的正硫化时间范围内，如是，说明制品的工程正硫 化时间选得正确。 τE的计算方法见13-5
25
3.用等效硫化效应确定厚制品的工程正硫化时间
橡胶品种：对温度的耐受性不同。NR低，SBR，NBR高。
最宜硫化温度范围：
NR（143）<SBR（150）<IR,BR,CR（151）<IIR（170）
<EPDM（160～180）,NBR（150～180）。
13
14
硫化体系对硫化温度的影响也较大，如图13-2和图13-3。
15
硫化体系：树脂硫化体系要求温度较高，一般在16 0℃以上。硫黄硫化体系反应的活化能相对较低， 可～150℃。依所用的促进剂而定。过氧化物硫化 温度主要取决于过氧化物分解的半衰期的温度，特 别是半衰期为1min的温度。
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硫化工艺常识
1.什么是硫化工艺三卡？三卡的作用是什么？
三卡：硫化工艺卡、胎侧标识卡和胎面标识卡。
每个硫化机台必须配齐三卡，并且三卡的规格、花纹和线条必须一一对应。
三卡用于确保工艺参数设定正确、硫化模具安装正确、胎胚使用正确。
2.为什么硫化模具变更时要执行首检制度？
防止工艺参数设定错误、防止三卡用错、防止模具用错和防止进错胎胚。
3.胶囊软洞对轮胎质量会产生什么影响？
胶囊软洞是胶囊漏的前期征兆。
硫化时在轮胎内表面会有起鼓胞（实包），影响轮胎的使用质量。
4.胶囊常出现的问题有哪些？
新胶囊：中心线裂口、膨胀不均和砂眼；
胶囊使用过程：胶囊穿、胶囊漏、软洞和老化。
5.为什么硫化机预热时必须达到规定的预热温度、预热时间
和合模力？
因为预热的温度达不到规定要求会在硫化时导致欠硫；预热时间不足则硫化设备受热不均导致硫化时升温慢和合模力不足；合模力达不到工艺要求会导致成品胎出现胶边和出台等缺陷。
6.为什么胶囊使用到规定次数时必须强制更换？
胶囊随着使用次数增多而老化程度加剧，当使用到一定次数后，胶囊的老化程度严重影响成品胎质量，如胎里表面粗糙。
7.为什么要严格控制硫化吊胎时间？
胎胚在机械手上吊的时间过长会导致胎胚变形和子口脱空，严重影响轮胎质量。
8.为什么进灶前应对胎胚进行检查？
避免烘错胎胚，避免杂质、气泡等其他胎胚缺陷造成废次品。
9.喷隔离剂时为什么要清理钢棱圈？
钢棱圈上堆积过多隔离剂会产生子口裂口和子口圆角等缺陷。
10.为什么开灶前必须检查上模，确保前一灶轮胎卸出？
避免出现双胞胎及损坏模具。
11.为什么硫化号必须放在指定位置？
为了规范性、易查看和避免损伤其它标识。
12.为什么合模过程中操作人员不能离开硫化机台？
在自动合模过程中如果操作人员不在硫化机前台，当出现异常时不能得到及时的处理会损坏设备、损伤胎胚，造成成品胎缺陷。
13.硫化号有何意义和作用？
硫化胎号用于表明轮胎生产的基本信息（生产年月日、生产机台、生产班组和生产序号），是产品标准中要求的主要标志之一，同时使每一条胎都具有可追溯性。
14.为什么装胎时胶囊必须处于收缩状态，并且胶囊的外轮廓
小于胎胚棱模圈的直径？
为了避免胎胚装歪导致成品胎缺陷，如胶囊曲、子口露线、子口上抽、子口窄、子口胶边超厚和子口裂口。
15.进灶时为什么要检查合模力?
避免外胎出台和胶边。
16.硫化过程中为什么要巡检温压？
温度超高时会导致成品胎过硫，温度过低时会导致成品胎欠硫；压力不足时会导致成品胎不能满足设计的轮廓和致密度低，胶料中产生气泡或是成品胎成海绵状。
通过检查可发现异常情况并得到及时处理，避免生产生硫化废次品。
17.为什么抽真空时不能降上环？
抽真空时胶囊紧贴中心轴上，这时降上环定型铜套会损坏胶囊。
18.定型压力的大小对成品胎质量会有哪些影响？
定型压力小会导致胎胚装歪和窝气；定型压力大会导致胎里露线、胎里不平和帘线弯曲等缺陷。
19.硫化过程中温压过低时，为什么要采取延时处理？
根据等效硫化原理，硫化程度跟温度和时间有关，在一定温度范围内，当温度低时可以采取延长硫化时间来完成相同的硫化程度。
20.硫化异常胎为什么要做专门的标识和记录？
防止异常硫化胎混入正常胎中，同时便于对异常硫化胎进行追溯和处理。
21.为什么硫化机前存放的胎胚超过工艺规定的时间后应送
回成型区域存放？
由于硫化机前的温度较高，如果存放超过2个小时，会导致部分胶料生产自硫，严重影响产品质量。
22.为什么模具的排气孔要保持畅通？
避免成品胎产生缺胶和圆角。
23.为什么硫化后的成品胎要平放一段时间才能检验？
刚出灶的成品胎温度较高，不平放会造成胎体变形；X 光检时会损失设备。
24.为什么硫化后的成品胎要及时检验？
及时发现成品胎出现的缺陷，并及时反馈到相应的生产区域采取纠正措施，防止批量性缺陷的产生。
25.为什么外检时检验人员要用手触摸轮胎？
因为有一部分缺陷不能目视判定它的严重程度，只能用手触摸才能判断，比如：露线，气泡，毛剌、脱层和翘边等。
26.为什么不同的检验项目要使用不同的检验标识？
避免漏检。
27.成品胎上的检验印章为什么要清晰并且盖在指定的位
置？
《产品质量法》和《产品标准》要求轮胎产品上必须盖有合格印章。
同时，印章规范、清晰也是轮胎钱观质量的体现。
28.为什么相同规格、不同花纹的硫化模具胎侧板不能随意互
换使用？
因为相同规格、不同花纹的轮胎，其胎侧轮轮廓曲线可能不一样。
29.为什么废次品要喷漆之后才对打磨？
所有的废次品应经过TRC评审后才能处理，喷漆表示该废次品已经TRC评审。
并与合格品严格分开。
30.硫化钢令圈为什么不能随意互换？
①硫化模具钢令模圈属于加工精度高、易受损的物件；
②防止钢令模圈用错。
31.硫化模具上的各种紧固螺栓为什么不能强行拆卸？
因为硫化模具长期在高温高压环境下工作，各种紧固螺栓易锈蚀，强行拆卸易造成螺栓断裂。
32.硫化模具耐磨片为什么使用到达一定期限要进行更换？
因为随着硫化模具使用年限的增加，耐磨片会有不同程度的磨损，从而导致硫化模具花纹块与花纹块之间、花纹与会与胎侧板之间的间隙不均。