焦麗萍， 原慶芳

(山西新華化工有限責(zé)任公司，山西 太原 030008)

引 言

硫化加熱過程實質(zhì)上是熱交換過程，在供熱方面，有來自加熱介質(zhì)升溫時的熱量及膠料的反應(yīng)生成熱；在耗熱方面，則有膠料的吸熱、設(shè)備的散熱等。供耗兩方面總的構(gòu)成熱平衡。在實際生產(chǎn)中，由于產(chǎn)品模具較厚，加之上下鍋操作時間較長，因而造成了在硫化過程中加熱板控制溫度的上下波動，尤其是在一機雙模硫化時顯得波動更大一些。就硫化過程顯示溫度范圍，現(xiàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HG/T3034-1999(平板硫化機)中第4.7條規(guī)定：電加熱平板硫化機的自動調(diào)溫裝置，在溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，調(diào)溫誤差不得大于±2.5%，因此，用電加熱平板硫化橡膠件時，熱板儀表顯示溫度應(yīng)為在設(shè)定溫度的基礎(chǔ)上波動±4 ℃[1]。

1 試驗方案

為了摸清在熱板溫度波動條件下硫化深淺程度及物理性能的影響，本文進(jìn)行了以下試驗。

1) 用硫化儀測試膠料的硫化曲線；

2) 用3臺平板硫化機分別硫化橡膠制品做扯斷強力、伸長率、永久變形、300%定伸、抗撕裂力的物理性能檢測。

首先，對平板硫化機進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定合格后，選3臺平板鋁合金分別硫化產(chǎn)品進(jìn)行理化測試。

2 試驗部分

標(biāo)定1號、2號、3號平板硫化機的智能顯示調(diào)節(jié)儀。然后，用水銀溫度計(量程0 ℃～200 ℃，分度值2 ℃)對1號～3號平板硫化機上、下平板的實際溫度進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)實測溫度與儀表顯示溫度不一致，為取得一致結(jié)果，使用智能顯示調(diào)節(jié)儀的“修正”功能，對1號～3號機臺的智能顯示調(diào)節(jié)儀進(jìn)行了修正。平板實測、儀表顯示溫度及修正值見表1。修正后，1號～3號平板硫化機實測溫度與顯示溫度達(dá)到一致。

表1 溫度及修正值

為了進(jìn)一步驗證修正后的儀表顯示溫度與平板實測溫度的同步性，把設(shè)定溫度調(diào)整到166 ℃時測定平板溫度，結(jié)果見表2。

表2 平板溫度表

用修正過的1號、2號3號平板硫化機各硫化產(chǎn)品，為避免其他因素的影響，定人、定機臺、定膠料(環(huán)境溫度20 ℃)，用A2料在1號機臺硫化1#產(chǎn)品；用A1料在2號機臺硫化2#產(chǎn)品；用A3料在3號機臺硫化3#產(chǎn)品。

修正過的1號、2號、3號平板硫化機共硫化產(chǎn)品分別編為樣1-1、樣2-1、樣3-1；用兩塊模具硫化的產(chǎn)品分別編為樣1-2、樣1-3、樣2-2、樣3-2、樣3-3。所有產(chǎn)品老化前的扯斷強力、伸長率、300%定伸、抗撕裂力測試，數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

表3 硫化產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

在A2膠片上取樣作硫化儀硫化曲線，條件為156 ℃×25 min，151 ℃×35 min。從曲線上可以看出：

156 ℃×25 min時焦燒時間t10=1.42 min，正硫化時間t90=3.16 min；

151 ℃×35 min時焦燒時間t10=1.88 min，正硫化時間t90=3.94 min。

3 試驗數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析

硫化膠的所有性能都取決于硫化程度，工藝上常用硫化效應(yīng)來衡量硫化程度的深淺。硫化效應(yīng)用公式(1)表示。

(1)

式中：E為硫化效應(yīng)；τ為硫化時間，min；K為硫化溫度系數(shù)(一般取K=2)；t為硫化溫度，℃。

在改變硫化條件時，一般只要把改變后的硫化效應(yīng)控制在原來硫化條件的最大和最小硫化效應(yīng)的范圍內(nèi)，制品的物理機械性能就可相近。

即，設(shè)原來的最大硫化效應(yīng)為E大，原來的最小硫化效應(yīng)為E小，改變后的硫化效應(yīng)為E，則要求E小

原來硫化條件為(156±1) ℃×14 min

硫化產(chǎn)品的硫化效應(yīng)見表4。

針對每個機臺一塊模具和兩塊模具的硫化效應(yīng)對比見圖1～圖3。

圖1 1號機臺硫化效應(yīng)對比圖

圖2 2號機臺硫化效應(yīng)對比圖

圖3 3號機臺硫化效應(yīng)對比圖

從圖1～圖3可以看出，一塊模具和兩塊模具硫化的產(chǎn)品硫化效應(yīng)都在范圍內(nèi)，但用兩塊模具比一塊模具的硫化程度深。

4 結(jié)論

1) 熱板儀表顯示溫度在所設(shè)定溫度基礎(chǔ)上±4 ℃對硫化程度和物理機械性能沒有影響。

2) 用一塊模具和兩塊模具硫化對產(chǎn)品物理機械性能沒有影響,但用兩塊模具硫化產(chǎn)品的硫化程度比一塊模具硫化產(chǎn)品的硫化程度深。