2.硫化效应的计算
(1)硫化效应的计算
硫化效应等于硫化强度和硫化时间的乘积,即:
E=I·t
式中 E—硫化效应;I—硫化强度;t—硫化时间
硫化强度是胶料在一定温度下单位时间内所达到的硫化程度。它与硫化温度系数和硫化温度有关。
I=K
取K=2)
T—硫化温度
在实际计算中,由于每一种胶料硫化时,在硫化曲线上都有一段平坦范围,因此在改变硫化条件时,一般只要把改变后的硫化效应控制在原来的硫化条件的最小和最大硫化效应的范围内,制品的物理机械性能就可相近。设原来的最大硫化效应为E大,最小硫化效应为E小,改变后的硫化效应为E,则要求:
E小 例如;测得某一制品胶料的正硫化时间为130× 46 (T-100)/10 式中 K—硫化温度系数(由实验测定,或一般 20min,平坦硫化范围为20~120min,其最大和最小的硫化效应为: E小=2E大=2 (130-100)/10 ·20=160 (130-100)/10 ·120=960 因此,要求该制品在改变硫化条件后的硫化效应E必须满足下列条件: 160 (2)厚制品硫化条件的确定 a.硫化效应法 为了计算各层的硫化效应,首先必须知道各层的温度。各层的温度一般可以用热电偶测得,也可用热传导方法求得。 硫化效应E用积分式表示,也可化为近似式计算,即 E=Δτ((I0+In)/2+I1+I2+……+In-1) 式中 Δτ—测温的间隔时间(一般为5min); I0—硫化开始温度为t0的硫化强度; I1—第一个间隔时间温度t1的硫化强度; In—最后一个间隔时间温度tn的硫化强度。 例:用热电偶测得的某制品硫化时的内层温度数 47 据如表5-1所示,令K=2,求硫化50min时的硫化效应E50? 表5-1 某制品硫化时内层温度数据 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测温0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 时间30 40 50 70 90 110 130 140 140 140 140 /min 中心层温度/℃ 解:Δτ=5min; I0=0.0078;I1=0.0156;……In=16 E=5×((0.0078+16)/2+0.0156+……)=333.38 如厚制品的硫化效应是处于试片的最大和最小硫化效应之间,说明制品的硫化条件是合适的,否则要重新调整,直至合适为止。 b.等效硫化时间法 等效硫化时间也可用来确定厚制品的正硫化时间,即将制品的硫化效应换算为胶料试片的等效硫化时间τE=E/It 48 式中 τE—试片的等效硫化时间; E—制品的硫化效应; It—试片在t温度的硫化强度。 例:外胎的缓冲层,其胶料的硫化温度系数为2,在试验室143℃温度下,测出正硫化时间为24min,平坦范围在20~100min,在实际生产中硫化70min,并测出温度变化。求缓冲层的等效硫化时间,并判断是否正硫化? 三.硫化介质及硫化热效应 (一)硫化介质 硫化介质(加热介质):能传递热能的物质。 常用的硫化介质有:饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气、热水及其它固体介质等。近年来也采用电流和各种射线(红外线、紫外线、γ射线等)做硫化热源。目前,越来越多的厂家将微波硫化系统用于模压和传递模压制品、压出制品等的连续硫化。 1.饱和蒸汽 饱和蒸汽室温度大于100℃并带压力的蒸汽。 2.过热蒸汽 过热蒸汽是将饱和蒸汽通过加热器加热而获得。 49 3.热空气 热空气硫化可在常压和加压情况下进行,前者适应于薄制品硫化;后者是在硫化罐中进行。 4.过热水 5.热水 优点:传热比较均匀,密度较高,制品变形倾向较小。 缺点:导热效率不高。 6.固体介质 常用于压出制品的连续硫化工艺。 优点:导热效果较好,可提供150~250℃的温度,能使硫化在短时间内完成。 7.微粒玻璃珠 玻璃微珠直径为0.13~0.25mm,硫化时玻璃珠与热空气构成有效相对密度为1.5的沸腾床,导热效率较高,又称为沸腾床硫化。 8.有机热介质 硅油以及亚烷基二元醇等耐高温的有机介质,可直接在管路中循环,利用高沸点提供高温,使制品在低压或常压下实现高温硫化。 50
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