轮胎硫化胶囊工艺
我要打印 IE收藏放入公文包我要留言查看留言
我国是世界轮胎生产第一大国，目前，国内年产各种轮胎2亿条以上。在现有轮胎厂中，除极少厂商（这些厂商的年总产量还不到国内轮胎总产量的十分之一）仍保留了部分水胎硫化外，几乎所有的厂商均采用胶囊定型硫化轮胎。本文阐述了中国用于轮胎硫化生产的轮胎硫化胶囊的现状及市场发展趋势，并对中国现行轮胎硫化胶囊的几种生产工艺进行了简要对比。
轮胎硫化胶囊市场概况
根据行业相关信息统计，目前国内各种轮胎胶囊总需求量约450万条左右，其中乘用轮胎硫化胶囊占总量的55%左右，载重轮胎硫化胶囊占总量的35%左右，其他（包括农用、工程轮胎硫化胶囊）占总量的10%左右。总市场容量折合人民币约25亿元左右。
就市场生产供销来说，目前产品质量较好的胶囊市场供不应求，用户厂家先付款后交货的情形很平常，故大多数轮胎胶囊生产厂家效益较好。在市场供应链上，国内的轮胎胶囊主要分进口和国内生产两大部分，其中国产胶囊占总需求量的75％左右，其余均为进口，进口的以生产高档乘用轮胎用和大型全钢子午线轮胎用的胶囊为主。
在国内，目前轮胎胶囊生产厂家主要有：山东大王金泰集团产品，以各种轮胎硫化胶囊和轮胎成型反包胶囊为主，年最大生产能力达30万条左右；山东西水集团永一橡胶有限公
司，年生产各种轮胎胶囊15万条左右；天津大津胶囊厂，年生产各种轮胎胶囊30万条左右；南京胶囊厂，年生产各种胶囊15万条左右；江阴胶囊厂，年产各种胶囊15万条左右；另外还有其他一些轮胎厂自产。
发展趋势
众所周知，轮胎行业是与汽车工业密切相关的国民经济重要支柱产业，目前国内外现有汽车的保有量每年都在随着世界经济水平的提高而增长，所以轮胎行业是个永远不会落幕的产业。首先，我国已成为世界轮胎产量第一大国、消费大国、出口大国，随着轮胎生产技术的不断进步，各种乘用轮胎、载重轮胎、工程轮胎、农用轮胎的产量仍将会逐年递增。轮胎硫化胶囊作为轮胎生产过程中的一大消耗品，未来的发展必将随着轮胎产量的增加而增加。在规格型号需求上，随着国内轮胎行业全钢化的快速发展，各种全钢胎用的胶囊，特别是用于全钢载重、乘用、工程轮胎用的胶囊必将成为市场需求的主角。另外，目前国内仍存在不少采用水胎硫化生产轮胎的厂家，这些厂家采用胶囊硫化改造早已是大势所趋；国内现有的传统水胎硫化改造项目也会催生一定量的胶囊需求。根据相关行业发展综合情况分析，对今后的发展，预计国内年胶囊需求量每年将保持10％的递增速度递增。
几种生产工艺概述
就轮胎硫化胶囊生产工艺来说，在国内，现行胶囊生产工艺主要有：
◆ 单囊模压生产工艺
单囊模压法的工艺流程如下：
橡胶原材料→炼胶→压片→裁断→模具→装模→硫化机硫化→产品
这种生产工艺系单个压模生产，需先把混炼胶片人工装模定型，再加压、加热硫化。这种工艺最大的缺点以下3方面，首先是：先装料，后合模，装少了缺胶，装多了跑冒（飞边大，且厚薄不均），很难有效根据需工艺要进行控制;其次是：由于胶片的装入难免夹气，而丁基胶的气密性又最好，故其夹带的气体难于排出，硫化后的胶囊必有大量气泡，致使胶囊致密性不好，使用寿命不高；再者是：由于是单模生产，这必然使胶囊生产周期长，费事、费力，生产的工效不高。
但这一工艺也有不少优点，例如工艺十分成熟，容易实现工业生产。这种工艺也是目前国内采用最多的工艺，但根据目前行业科技进步和现实需求情形来看，目前这种工艺大有被淘汰之势。
◆ 单囊注射工艺
这种生产工艺流程为：
橡胶原材料→炼胶→压片→裁断→注射到模具成型→硫化→产品
这种生产工艺起源欧美，目前发达国家和我国台湾地区均采用这种方法生产。这种工艺前4个工序与传统模压法相同，不同的是在成型过程中采用橡胶注射机进行注射成型。与单
囊模压法相比，此工艺省去了人工装胶，注射装料非常均匀，具有先合模，后注料（注满为止），不溢料（合模压力大于注射压力），无气泡，质量较好，生产效率也比单囊模压法要高。
但该工艺缺点是：注射机压力（总压力1600吨）和吨位过重，设备庞大，对厂房要求较大，并且为机模一体每次只能成型、硫化一个胶囊。目前，国外的这种先进技术在我国也有少量引进（仅限于小型胶囊），但因设备价格太高，很多企业无法承受。
◆ 移模注射工艺
这种生产工艺流程为：
橡胶原材料→密炼→压片→裁断→注射到模具成型→移模集中硫化→产品
这种工艺是国内国人橡胶研究院独立开发具有自主知识产权达到国际领先水平的生产方法。与单囊注射工艺相比这种生产工艺更进了一步，可实现移模注射，即可连续注射生产，生产效率更高，其最大的特点就是生产工效高、节能环保（采用远红外硫化，省去了锅炉）。在投资方面，按同一轮胎胶囊年产量相比，该工艺无锅炉投资，较进口注射机项目具有更大的价格优势。
据悉，目前国内有不少厂家有投资新上轮胎硫化胶囊项目意向，无疑，这对繁荣轮胎后市场，拉动橡胶产业的发展具有非常积极的意义。但在投资或实际经营过程中，我们的投资者、经营者是否应当优先考虑先进技术的投入和品牌运作呢？我们期待着！(end)
轮胎技术的进步对硫化胶囊性能的要求越来越高，20世纪80年代初期，用于轿车子午胎的硫化胶囊的平均使用寿命为400-600次，而如今，随着轮胎生产工艺技术的不断改进和高温高效硫化工艺技术的出现，胶囊使用过程中尺寸变形更大，使用条件更加苛刻，硫化胶囊平均使用寿命仅为100-300次。轮胎生产中硫化胶囊的使用寿命如果低于200次，不仅会增加生产成本，还会直接影响到产品的质量和生产效率。如何提高硫化胶囊的使用寿命，是胶囊和轮胎生产厂家都非常关注的问题。影响硫化胶囊使用寿命的因素很多，本文从胶囊的使用、结构设计、配方设计和加工工艺等方面进行分析，讨论了提高硫化胶囊使用寿命的注意事项和采取的几项措施。- 中国橡胶网,橡胶配方网,橡胶论坛,橡胶城,橡胶人才,最专业的橡胶行业网站) N# k7 G9 q# Z |9 `( ]
橡胶技术网https://www.doczj.com/doc/793210624.html,/bbs/thread-21274-1-1.html
轮胎胶囊概述 作者：刘帅 轮胎硫化胶囊（后面简称胶囊）主要是轮胎硫化的一个工具。材质为丁基橡胶。相当于轮胎模具的内模。胶囊根据硫化机、夹具不同，分为不同型号：斜交A型、斜交B型、斜交AB型、子午A型（成为RA）、子午B型（RB）和子午AB型（RAB）。其作用主要在轮胎硫化过程中内部充压缩气、充氮气或充过热水等。使其伸张，撑起轮胎胶胚形成内压硫化轮胎。其优点为导热快，效率高，劳动强度低，操作简便。 胶囊在硫化轮胎时有一定的伸张比，一般径向伸张R=外胎胎里直径（DK）/胶囊原始状态直径（DB）。斜交胎B型胶囊径向伸张取值为1.6-1.85，斜交胎A 型与B型伸张比相似。子午胎取值为1.10-1.15，允许值为1.05-1.20。在胶囊和轮胎的选型时除了胶囊直径外还有一个重要条件需要注意就是胶囊断面周长。胶囊断面周长伸张L=外胎断面内轮廓周长/胶囊断面周长。胶囊的断面周长伸张应尽可能小，与轮胎内轮廓的伸张不应超过20%，一般轻型载重轮胎B型胶囊的断面周长为1.08-1.15%。重型轮胎断面周长伸张值为1.02-1.04，A型胶囊断面周长伸张值较大，斜交、子午胎均为1.1-1.15左右。胶囊是反复伸张的工作条件。所以使用寿命除了高伸张也受到高温和耐氧化情况，即轮胎公司过热水的除氧情况。这个是有具体指标规定的。一般为过热水氧指数含量不超过0.05PPm（氮气硫化除外）。 一．轮胎硫化胶囊配方思路 胶囊使用温度一般为180-200度。接触的介质主要是过热水，过热蒸汽，压缩空气或者氮气。胶囊伸张比很大尤其是斜交类型的胶囊。所说义针对以上我们胶囊配方设计思路为耐高温，高伸张，耐氧化，高伸张后的还原性即扯断永久变形。思路分析为：高温达不到就是直接导致硫化胶囊的使用寿命折损。伸张和扯断永久变形是想关联考虑的，伸张太低有损使用寿命。伸张太高由于应力松弛回原性下降，所以在保证扯断伸长率的前提下也要保证含胶率，交联密度和胶料的强度。如果胶囊伸张以后不能很快的恢复可能造成胶囊打折现象。所以胶囊就是针对耐高温，高强度，高伸张，低扯断永久变形考虑设计。 1.生胶的选择 国内胶囊公司大都采用不饱和度1.5%－2%之间的丁基橡胶。大多数公司采用拜耳，埃克森或者JSR的268或者301牌号丁基。但是人们往往有一个误区，认为是一个牌号的丁基橡胶其性能是相同的，其他的一些指标也是一样的。其实不然，拜耳、埃克森的268牌号丁基是门尼粘度71－80，非污染型橡胶。JSR 公司的268则是门尼粘度41－50，非污染型橡胶。JSR所对应的拜耳、埃克森的牌号则是265型。但是国内丁基硫化胶囊的生产厂家都是采用三个厂家的268进行同一个工艺的操作。俄罗斯生产的1675和国内燕化的1751牌号丁基属于是不饱和度1.6%－2%的橡胶，是属于门尼粘度75的污染型橡胶。市场的价格国内和俄罗斯的丁基比其他国家的便宜近一万左右，有的时候价格相差更是离谱。国内的丁基橡胶原来出现不稳定现象但现在我国的丁基橡胶的稳定性已经提高。其物理性能和其他国家的丁基也几乎持平。我认为完全可以用国内丁基代替或部
外胎硫化工序工艺培训 把轮胎胎胚装入模型内，经过温度、压力和时间三个相互有关的硫化要素，使各部件密实地成为一体达到设计技术预期要求的物理机械性能和轮廓尺寸,成为有使有价值的产品的加工工艺过程,称为外胎硫化工序。 硫化设备 子午线轮胎硫化采用的是定型硫化机。定型硫化机有硫化大规格轮胎的单模定型硫化机和硫化中小规格轮胎的双模定型硫化机，定型硫化机使用胶囊而不使用水胎，胶囊呈筒状装在硫化机的中心机构上,外胎胎胚不必预先定型，硫化过程中对装胎、定型、硫化、卸胎等过程可全部实现自动控制。 国内广泛使用的是机械连杆式双模定型硫化机，现新上的工厂都在上液压式定型硫化机。机械连杆式定型硫化机机型按使用的胶囊形式不同有A型(或称AFV型)、B型(或称BOM型)和R型(或称RIB型)三类机型。 A型、B型、R型三种硫化机除中心机构外，其设备主要装置和工作原理基本相同。由于中心机构不同，三种硫化机所使用的胶囊形式也不同。 二.设备主要装置 1.传动装置：用来开启模型和对模型产生足够的合模力。 2.中心机构：主要有动力缸、定型套、调整套、胶囊上下卡盘、进出水管口等，主要用来控制胶囊伸缩膨胀，配合卸胎机构，使轮胎脱离下模，控制一次定型高度，向胶囊提供硫化介质。 3.蒸汽室（现多使用热板）：蒸汽室分上、下蒸汽室。下蒸汽室固定在机座上，上蒸汽室可上下移动。 4.装胎机构（机械手）：将胎胚从存胎盘上抓取后送到下模定位，充气定型。 5.卸胎机构：在上下卡盘下降动作的配合下，将硫化好的外胎取出送入卸胎辊道。 6.活络模操纵控制机构：控制活络模的收缩和张开。 7.安全装置：安全杆。 8.润滑系统：保证硫化机正常生产延长使用寿命，对主机各润滑点进行润滑加油。 9.管道系统：包括蒸汽热水，动力水和各种阀门。（作用：通过管路给硫化机提供各种硫化介质或进行控制） 10.电气控制系统：包括控制管理，主令控制器、程控器、控制柜及电磁阀、触摸屏等。 三.全钢子午线轮胎的硫化工艺流程 1.硫化工艺流程简述 1.1检查胎胚规格花纹、层级与模具是否相符，同时检查胎胚外观质量； 1.2硫化胶囊微量充压，检查胶囊，并均匀喷刷隔离剂； 1.3启动抓胎器垂直下落，机械手抓起胎胚； 1.4中心机构的卡盘上升达到一定的高度，胶囊抽真空收缩； 1.5抓胎器转入中心机构的上方垂直下落，将胎胚放入模型上； 1.6胎胚下落到设定的高度、胶囊充入设定的一次定型内压； 1.7抓胎器的页片收缩卸下胎胚垂直上升并回转； 1.8启动硫化机的上蒸汽室自动下落到设定的二次定型高度暂停，活络块张开，胶囊内蒸汽压达到二次定型压力； 1.9暂停时间到自动进行合模直至合模完毕； 1.10自动进入胶囊蒸汽达到规定的时间和压力；
轮胎硫化胶囊（后面简称胶囊）主要是轮胎硫化的一个工具。材质为丁基橡胶。相当于轮胎模具的内模。胶囊根据硫化机、夹具不同，分为不同型号：斜交A 型、斜交B 型、斜交AB 型、子午A型（成为RA ）、子午B型（RB）和子午AB型（RAB ）。其作用主要在轮胎硫化过程中内部充压缩气、充氮气或充过热水等。使其伸张，撑起轮胎胶胚形成内压硫化轮胎。其优点为导热快，效率高，劳动强度低，操作简便。 胶囊在硫化轮胎时有一定的伸张比，一般径向伸张R=外胎胎里直径（DK）/胶囊原始状态 直径（DB ）。斜交胎B型胶囊径向伸张取值为1.6-1.85，斜交胎A型与B型伸张比相似。子午胎取值为1.10-1.15，允许值为1.05-1.20。在胶囊和轮胎的选型时除了胶囊直径外还有一个重要条件需要注意就是胶囊断面周长。 胶囊断面周长伸张L=外胎断面内轮廓周长/胶囊断 面周长。胶囊的断面周长伸张应尽可能小，与轮胎内轮廓的伸张不应超过20%，一般轻型 载重轮胎B 型胶囊的断面周长为1.08-1.15%。重型轮胎断面周长伸张值为 1.02-1.04，A 型胶囊断面周长伸张值较大，斜交、子午胎均为1.1-1.15左右。胶囊是反复伸张的工作条件。所以使用寿命除了高伸张也受到高温和耐氧化情况，即轮胎公司过热水的除氧情况。这个是有具体指标规定的。一般为过热水氧指数含量不超过0.05PPm （氮气硫化除外）。 轮胎硫化胶囊配方思路胶囊使用温度一般为180-200度。接触的介质主要是过热水，过热蒸汽，压缩空气或者氮气。 胶囊伸张比很大尤其是斜交类型的胶囊。所说义针对以上我们胶囊配方设计思路为耐高温，高伸张，耐氧化，高伸张后的还原性即扯断永久变形。思路分析为：高温达不到就是直接导致硫化胶囊的使用寿命折损。伸张和扯断永久变形是想关联考虑的，伸张太低有损使用寿命。伸张太高由于应力松弛回原性下降，所以在保证扯断伸长率的前提下也要保证含胶率，交联密度和胶料的强度。如果胶囊伸张以后不能很快的恢复可能造成胶囊打折现象。所以胶囊就是针对耐高温，高强度，高伸张，低扯断永久变形考虑设计。 1. 生胶的选择： 国内胶囊公司大都采用不饱和度 1.5%－2%之间的丁基橡胶。大多数公司采用拜耳，埃克森 或者JSR 的268 或者301 牌号丁基。但是人们往往有一个误区，认为是一个牌号的丁基橡胶其性能是相同的，其他的一些指标也是一样的。其实不然，拜耳、埃克森的268牌号丁基是门尼粘度71 - 80,非污染型橡胶。JSR 公司的268则是门尼粘度41 -50,非污染型橡胶。JSR所对应的拜耳、埃克森的牌号则是265型。但是国内丁基硫化胶囊的生产厂家都是采用三个厂家的268 进行同一个工艺的操作。俄罗斯生产的1675和国内燕化的1751 牌号丁基属于是不饱和度1.6%－2%的橡胶,是属于门尼粘度75 的污染型橡胶。市场的价格国内和俄 罗斯的丁基比其他国家的便宜近一万左右, 有的时候价格相差更是离谱。国内的丁基橡胶原来出现不稳定现象但现在我国的丁基橡胶的稳定性已经提高。其物理性能和其他国家的丁基 也几乎持平。我认为完全可以用国内丁基代替或部分代替国内丁基生产胶囊,以降低成本。 2. 轮胎硫化胶囊的硫化体系： 丁基一般采用硫磺, 醌钨或者树脂硫化。但是鉴于使用条件一般采用树脂硫化。硫化树脂一般为酚醛树脂, 不得不提到酚醛树脂临位羟甲基含量对酚醛树脂硫化性能有很大影响。当羟 甲基含量小于%时,酚醛树脂缺乏交联能力,不能进行硫化,胶料一直出于未硫化状态。只有当临位羟甲基含量达6%以上时,它才具有正常的交联能力。 树脂硫化丁基常用树脂有：对叔丁基酚醛树脂，含羟甲基8~11%，如2402树脂，101B树脂 等；对叔辛基酚醛树脂。如Amberol ST-137、SP-1045等；烷基酚醛树脂，如R17152等； 酚醛树脂2123;溴甲基对叔丁基酚醛树脂，如SP-1055, SP-1056、溴化酚醛树脂201等；2, 6-羟二甲基-4-氯苯酚树脂，如YDO 等。介于2402 树脂硫化速度缓慢大都采用对叔辛基酚醛树脂，或溴甲基对叔丁基酚醛树脂。试验证明溴甲基对叔丁基酚醛树脂硫化速度最快，对辛基酚醛树脂其次。溴化酚醛树脂不但可以快速硫化，且硫化胶物性好，老化后硬度变化也 小。试验表明溴化酚醛树脂用量为4~12 份范围内，丁基橡胶硫化胶性能随树脂用量增加而 变化：硫化速度加快，硫化胶硬度和定伸应力增大，扯断伸长率降低。树脂用量超过8 份时，对上述性能影响不
轮胎硫化胶囊寿命提升措施 摘要：轮胎硫化所要用到的胶囊，其寿命一直为各轮胎厂家所关注，其不仅与轮胎成品质量、生产成本息息相关，与生产效率关联也较大。从开始更换胶囊算起，到更换后的首灶生产，其所消耗的时间至少在30分钟左右。本文将从胶囊的使用管理（存放条件、作业规范、使用前预处理、硫化介质除氧）及从胶囊规格选型、胶囊花纹等方面采取些措施来简述如何提升胶囊寿命。 关键词：胶囊；胶囊寿命；注射式胶囊；除氧处理； 胶囊为硫化轮胎必用的物料之一，硫化介质通过胶囊提供胎胚硫化时所需的能量及花纹成型的力量，胶囊内的硫化介质为高温高压的过热水或蒸汽，胶囊不停的受到硫化介质的冲击及定型时的拉升，其使用寿命是硫化工程技术人员关注的重点。 我公司硫化所用胶囊全为外厂采购。因胶囊厂家的生产工艺不同造成所生产出来的胶囊缘尺寸也不一样（外缘尺寸、安装尺寸），而这些尺寸的差异性在一定程度上影响胶囊的使用次数及成品轮胎的质量。目前公司胶囊的平均使用次数在为280次左右。 公司硫化工程技术人员经过多次反复试验、实践、研究，通过加强胶囊的使用管理（存放条件、操作工作业规范、预处理、硫化介质除氧）及从规格选型、胶囊花纹等方面采取些措施，有效的提高胶囊使用次数，现硫化胶囊平均使用次数达430次左右。下文对这些措施作以简述。 一、选用加工工艺为注射式的胶囊 当前胶囊生产的加工工艺有两种，一种为模压式，另一种为注射式。模压式胶囊的特点：
选定一台双模硫化机其一边安装注射式胶囊、另一边安装模压式胶囊，硫化胶囊为同一厂家生产，其胶囊配方相同，经过工程技术人员硫化测温试验、胶囊使用次数记录对比，可得出： 1、注射式胶囊较模压式胶囊传热要快，可缩短轮胎生产的硫化时间，从而提高产能、降低能耗，相关数据见表1。 表1 A13#硫化机注射式胶囊与模压式胶囊测温试验数据 2、同时胶囊耐老化性能更优越，使用寿命长，比模压式硫化胶囊使用次数增加160次左右，相关数据见表2。 表2 A13#硫化机注射式硫化胶囊与模压式硫化胶囊使用次数数据 二、选用合适规格的硫化胶囊 胶囊厂家的不同，其胶囊规格尺寸（胶囊断面周长、外直径、夹缘高度等）存在一定差异，如何让胶囊外缘尺寸与成品轮胎规格尺寸、设备工装尺寸的吻合性最优，在胶囊选型时需考虑相关伸张值及胶囊尺寸。其中断面周长伸张值（L）、
制氮设备 我司拥有实现轮胎氮气硫化工艺所需的全部技术。包括： 1．硫化机充氮硫化改造的技术方案； 2．轮胎充氮硫化工艺所需的充氮原理、充氮工艺总体流程、试验方案、及其所需的实验用氮气供气装置方案。 3．设计制造液氮汽化法制氮装置 4．设计制造膜分离法制氮装置 5．设计制造变压吸附法（PSA）制氮装置 目前，我公司可提供给用户的硫化充制氮装置的主要技术指标为: 产氮能力: 100NM3/H(立方米/小时) 200NM3/H 300NM3/H 500NM3/H 800NM3/H 产氮纯度： 99－99.999% 产气压力: ≥2.2－2.6MPa 输出压力误差： 0.025—0.05MPa 产气温度: ＋10℃（室温，一般） 产气露点: ≤－40℃（大气压下） 6．设计制造氮气回收装置 为深入掌握蒸汽、氮气充入过程中胶囊内部温度压力的变化规律； 氮气硫化过程中，轮胎内部温度场的变化规律；比较各种硫化介质
对轮胎硫化的作用和影响。我司在青岛科技大学专门招收研究生对 轮胎蒸汽、氮气硫化的机理进行研究。 合众创业?变压吸附制氮装置具有如下特点： ?合众创业?PSA制氮装置应用美国先进工艺，日本优质碳分子筛和美国或 德国阀门，保证工业化生产的连续稳定可靠运行。 ?选用先进的长周期分子筛及其相应 PSA制氮工艺，减小各工艺阀门开关次 数，充分的延长了阀门的使用寿命。 ?变压吸附升压流程中，采用平衡压加“返灌”充氮升压技术，减少塔内压 差波动，提高氮气纯度和碳分子筛寿命。 ?吸附塔内部采用分流板技术，减弱对分子筛的冲击，提高分子筛的寿命和 使用效率。 ?吸附塔内采用先进合理的骨架支撑网板结构，使约束碳分子筛的机构更加可靠。?对变压吸附塔和相关管道做疲劳载荷补强设计。确保设备安全可靠。 ?变压吸附塔分别设计了人孔，方便对罐体及内件维护维修和定期检查。 ?显著的节约能源，本装置的计算气耗量比小于 4.8:1 。在入口压力为 8Kg/cm2，正常使用时我们承诺气耗比小于5.5:1。 ?易于现场安装和起动 ,全自动控制，无需多人看管。 ?充足的碳分子筛，保证用户在长时间使用时能得到纯度达标的高纯氮气。 ?先进的稳压装置使变压吸附系统输出的氮气压力更加稳定，制氮效率更高。?完善的氮气增压系统，将氮气增压至硫化压力，输出压力稳定，误差小，并 可根据硫化要求调整输出压力，可供不同规格轮胎的硫化使用。 我司拥有完善的轮胎氮气硫化供氮解决方案，包括变压吸附制氮装置、液氮 汽化法辅助供氮系统，氮气回收系统。同时我们拥有丰富的制氮设备的制造经验，
橡胶硫化工艺方法 一、传统橡胶硫化工艺 1、影响硫化工艺过程的主要因素： 硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。 硫化温度。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。 2、硫化时间：这是硫化工艺的重要环节，时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能二、橡胶硫化工艺方法 按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。 1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。 2、室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。 3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。 ①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。 ②间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。 ③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。 三、橡胶硫化工艺： 橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。? 四、注压成型硫化工艺： 普通模压与注压最明显的区别在于前者胶料是以冷的状态充入模腔的，而后者则是将胶料加热混合，并在接近硫化温度下注入模腔。因而，在注压过程中，加热模板所提供的热量仅仅只用于维持硫化，它能很快将胶料加热到190℃-220℃。在模压过程中，由加热模板所提供的热量首先要用于预热胶料，由于橡胶的导热性能差，如果制品很厚，热量要传导到制品中心需要较长的时间。采用高温硫化也可在一定程度上缩短操作时间，但往往导致靠近热板的制品边缘出现焦烧。采用注压法硫化，可以缩短成型周期，实现自动化操作，这对大批量生产最为有利。注压还具有以下优点：可以省去半成品准备、起模和制品修边等工序；可以生产出尺寸稳定、物理机械性能优异的高质量产品；减少硫化时间，提高生产效率，减少胶料用量，降低成本，减少废品，提高企业经济效益。 五、注压成型硫化工艺注意事项：
毕业实习报告 所在系：机械工程系 专业班级：08级机制3班 姓名：李航 实习单位：汽轮有限公司 实习课题：轮胎硫化操作 实习时间：10年7月1日到10年12月31日 指导教师：王志航 实习成绩： 山西学院
轮胎硫化操作实习报告 摘要：找了一个实习的机会，在化工单位虽然不是我学的专业，但我也很高兴。又可以多学一些知识。为我以后的就业增加了一些资本。在这个单位主要是做轮胎的硫化，对中间控制项目的分析及学习。最后是一点心得体会。 一企业概况 山东德瑞宝轮胎有限公司位于东营市广饶经济及开发区，注册资本21000元，是一家集全钢子午胎半钢子午胎和销售于一体的大型现代化轮胎企业。 2010年，公司投资23亿元，新征地666700平方米，开工建设年产600万套全钢载重子午胎项目和年产2400万套半钢子午线轮胎项目，打造大型现代化轮胎研发生产基地。2010年12月，工程一期300万套全钢子午胎生产线全部竣工投产，达到年产全钢载重子午胎300万套的生产规模，可实现销售收入50亿元，利税6亿元，十二五期间，实现年产600万套全钢和2400万套的全部达产，届时可实现销售收入260亿元，利税18亿元。在技术领域的不断创新和进步，让德瑞宝不断在汽车世界实现自己的价值。 公司现拥有“德瑞宝、昊龙、DERUIBO”三大品牌，产品设计涵盖全钢子午线轮胎、半钢子午线轮胎全规格系列，并开发了全轮位、驱动专用、无内胎、短途、矿山、特种胎等具有针对性的七大系列150余种产品。公司销售网络覆盖欧洲、美洲、非洲、东南亚等多个国家和地区，并在国内各大省市和地区建立起了完善的销售服务网点。产品完全达到国家CCC产品认证要求，同时达到了美国交通部DOT产
目前，采用如图1所示的带胶囊的硫化设备，用气体作为加热和加压介质硫化汽车轮胎等橡胶制品的方法得到了应用。将生胎(图中所示制品为汽车轮胎b)放到模具a中，胶囊c采用充气定型，轮胎b的形状同模具a内部形状一致后，关闭模具a。接着，蒸气作为加热介质从供汽口e吹入，从蒸汽室中心较低位置水平方向进入f，轮胎被加热、加压。供汽口e 位于硫化设备中心，与供汽通道d互通。当轮胎b温度达到预定温度时或经过预定时间后，停止供应蒸汽，通入氮气或类似惰性气体作为加压媒介，直到加热工序结束，气体压力不得低于所供蒸汽压力。可从同一个供汽口e水平方向供气，也可从另一个供气口水平方向供气，后者专门用于加压媒介，与供蒸汽口e在同一高度，与通道d互通，或与另一供应通道互通，使气体进入胶囊内腔f，因而轮胎b的温度可以保持在预定温度。 在上面的工艺设备中，蒸气从蒸汽室中心下部位置沿水平方向吹入，蒸汽冷凝水积聚在轮胎b底部表面较低段排不出去，阻碍了底部胎侧加热。内部压力增高减少了蒸汽流入量，因而削弱了内部蒸汽流。内部蒸汽流速降到几乎为零时，湿蒸汽形成水滴向下滴，同时保持过热状态的其他蒸汽由于相对较小的比重向上升高，在轮胎b的垂直方向就形成了温差。此外，由于温度比蒸汽低一些的加压气体(惰性气体)，同蒸汽一样，从位于轮胎内下部的喷嘴水平吹向轮胎较低区段，气体对着吹的部位(如下部胎圈部分等)被冷却到较低温度。在停止通入加压气体而造成内部压力升高的情况下，由于加压气体比蒸汽比重大，容易沉积于轮胎内部空间f底部，而象底部胎侧和胎圈部位与低温加压气体相接触的底部区段，其温度必然会降低。 另一方面，剩余蒸汽积聚在内部空间f上部，并经绝热压缩，虽然只是很短的时间，但因加压气体是在高压下通入的，因此尽管加压气体温度较低，蒸汽温度仍然升高，上部胎侧被加热到很高温度。 因此，在轮胎内部空间f形成了主要由蒸汽组成的上层g，主要由加压气体组成的中层h，
轮胎用橡胶塑料及配方 胶料配方：生胶（弹性体）、硫化剂、硫化促进剂和活性剂、防焦剂、活性（补强剂）和非活性填充剂、改性剂、增塑剂、防老剂。 汽车配方轮胎胎面 一、生胶 天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶并用 天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。使用温度范围：约－60℃~＋80℃。制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。 丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围：约－50℃~＋100℃。主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。 顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。使用温度范围：约－60℃~＋100℃。一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。 二、硫化剂 硫磺，它能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。除了某些热塑性橡胶不需要硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶都需配入硫化剂进行硫化。橡胶经硫化后才具有宝贵的使用价值，力学性能大大提高。 三、硫化促进剂和活性剂 促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂D、氧化锌、硬脂酸。在硫化过程中，促进剂可使橡胶的硫化反应发生很大的变化。在促进剂存在的情况下，降低了硫环的断裂活化能，由于促进剂本身的裂解，增加了体系中的自由基或离子的浓度，加速了硫化链反应的引发和链增长反应，提高了硫化反应速度，与次同时，也改善了硫化胶的结构和性能。 四、防焦剂 能防止胶料在操作期间产生早期硫化(即焦烧现象)的助剂。一般包括亚硝基化合物(如N-亚硝基二苯胺等)、有机酸类(如苯甲酸、邻苯二甲酸酐等)和硫代亚酰胺类(如N-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺)等。 五、活性增补剂 炭黑，橡胶用炭黑如轮胎行业，橡胶密封件，减震件等等，橡胶制品中配合一定量的炭黑可以起到补强和填充作用以改善橡胶制品的性能。 六、非活性填充剂 陶土，少量的应用于轮胎脚镣中，以减低生胶的消耗量。套图还可以支撑水悬浮液，用以防止胶片和胶粒存放时相互粘着。 七、改性剂 改性剂用于胶料中的目的是使胶料增加粘性，提高生脚镣的内聚强度和改善橡胶的粘附性
10月份实习报告 全钢载重子午线轮胎胎圈部位构造复杂，部件较多，且成型、硫化时受力变形较大，故生产过程中易产生质量缺陷。在实习的最后一个月，根据生产情况，主要对全钢载重子午线轮胎胎圈部位常见质量缺陷的产生原因进行了分析与研究。 1胎圈裂口 胎圈裂口分为胎圈外部裂口(主要集中在无内胎子午线轮胎装配线上方10～20 mm处，裂口深度达2～3 mm)和内部裂口。 1．1原因分析 (1)三角胶或胎侧设计不合理，导致胶料流动不合理或模具排气孔堵塞，造成胎圈外部裂口。 (2)胎坯胎侧耐磨胶反包后未压实、翘起；硫化时硫化胶囊卡盘泄漏或硫化胶囊处有隔离剂，导致胎圈内部裂口。 1．2解决措施 (1)合理设计半成品尺寸，定期清洗模具，保持排气孔畅通。 (2)加强工艺管理，严格按规范进行操作并及时检查。 2胎圈露线 胎圈露线是指在胎圈附近露出胎圈包布或胎体帘布，分为胎圈底部露线、胎圈外侧露线(多集中于无内胎轮胎)和胎圈内侧露线。2．1原因分析 (1)硫化定型过程中胎坯严重装偏，不能正确装入模具，造成胎圈部位胶料流失，局部出胶边，导致胎圈底部胶料严重不足，露出胎
圈包布或者胎体钢丝。 (2)半成品尺寸不符合工艺要求，胶料不足，造成胎圈底部露钢丝。 (3)胎侧耐磨胶粘度低，硫化时胎圈部位胶料流动过度，胎圈外侧胶料不足，露出胎圈包布。 (4)成型机平宽不符合工艺要求，造成胎坯轮廓过小，硫化时胎圈区域膨胀过度，致使胶料不足，造成露线。 (5)无内胎轮胎胎圈倾斜角度比有内胎轮胎大，若胎圈部位胶料不足，则导致硫化时胎踵到装配线间的胶料不足。 (6)硫化操作时硫化胶囊抽真空不充分，上环下降到定型高度时，硫化胶囊在胎圈处打褶将胶料挤走，造成胎圈内侧露线。 2．2解决措施 (1)定期检查硫化机机械手的对中性，调整胎坯一次定型的停放高度，保证下胎圈距离下钢棱圈底部2 cm。 (2)保证胶料的粘度及成型机的平宽符合工艺要求，同时增大无内胎轮胎胎侧耐磨胶厚度。 (3)保证硫化胶囊的真空度，及时更换老化的硫化胶囊。 (4)胎圈受损的胎坯应修补好再装模硫化。 (5)保证硫化装模时一次定型速度与中心机构上环下降速度相匹配。 3胎圈缺胶 胎圈缺胶表现为胎趾部位缺胶或胎踵部位重皮缺胶。
硫化 来到这里，我第一次知道了轮胎可分为半钢子午 线轮胎（轿车用小型轮胎）和全钢 子午线轮胎（大型轿车用胎）。知道了轮胎上那些印着的字母的含义，知道了轮胎的种 种规格，知道了那些个因素可能导致轮胎的不良等等等等。 轮胎的主要生产流程是这样的：首先按照要生产轮胎的种类规格，按照配方，将各 种原材料进行融合密炼，这是最重要的一步，因为原材料的好坏以及材料炼制的成功与 否直接关乎轮胎的质量。只有保证材料的合格，才能保证生产出合格的轮胎。材料的炼 制主要归属密炼系统。这个系统是独立的，主要负责将采购的各种工业橡胶，炭黑，等 原料炼制造轮胎用的材料，同时向半钢和全钢两个部门输送。 第二步，就是生产一科的责任部署，一科简称压延压出车间，就是通过各种机器将 密炼部门送到的各种材料，挤压延展，根据需要，植入钢丝，进一步的细化加工，分门 别类的制造为符合轮胎个部性能的材料。主要可分为胎圈，胎面材料，胎侧材料，轮胎 内衬层材料等。 第三步，为生产二科的任务，简称裁断，即运用各种机器，将一科输送过来的成批的，连续的大量的各种材料裁断成一小段的，不是太长的一段一段，以方便于输送给生 产三科的各个操作机台，提高工作效率。 第四步，隶属于生产三科，即成型车间，故名思议，所谓成型，就是将前面科室的 输送的各种轮胎的组成材料组合成生台胎。成型车间的机器一般分为两段，一段和二段 ，一段主要负责生产出轮胎的内层，二段则是将胎圈，胎面材料组加到一段产出的内层上，就这样一个生胎就顺利产出了。 第五步，成型产的生胎送到四科，即我所在的科室，硫化成熟，就成为了我们常用 的轮胎。下面主要介绍一下三科产的生胎到了我所在的车间一直到被送到仓库的经历， 这是一个很特殊的转变。 生胎一被送到硫化车间，首先要被送到喷涂机喷涂，即在轮胎内层喷上隔离剂，其 目的就是防止轮胎在硫化的时候粘胎，即轮胎与硫化机里各种介质的容器--胶囊粘连， 造成轮胎不合格，这是一个十分重要的过程，因为如果喷涂做的不好，将直接造成而不 是导致轮胎废掉，是以有“喷涂是西瓜，硫化是芝麻”这样形象的说法。 喷涂完成以后，轮胎一般被放置一段时间，根据实际生产的情况，这个时间一般是 几个小时，乃至几天，一般不会超过两个周。然后就会被拉到各个硫化机被硫化。 由于轮胎规格不同，所以不同的轮胎会被搬运工拉到相对应的机台，不得有差错， 否则将会导致轮胎不良，乃至废胎。所谓硫化，就是在原料橡胶中添加硫磺及其其他加 硫剂，并对其加压，加热或其他方法，促使橡胶分子间相结合，强度牢固性向上，在一 定的时间范围内，橡胶的塑性减少，弹性及引张强度增大，从减少其个溶剂的膨胀变化量。硫化的方法有很多种，可按设备类型，加热介质种类和硫化工艺方法等分类，主要 有热加硫法，冷加硫法和室温加硫法三种。永盛使用的是热加硫法，采用的是蒸汽加氮 气的方式，下面主要介绍这一块。 热加硫法是橡胶工艺使用最广泛的硫化方法，加热量增加反应活性，加速交联的一个重要手段，热源主要有蒸汽，热水，电气，高电波等。加硫剂主要有粉状硫磺（硫化剂），氧化锌（活性剂），树脂（防老剂）等，其他有炭黑（补强剂），氮气（软化剂）。
轮胎生产工艺流程The tyres Production Process Process One工序一：密炼工序Mixing Process 密炼工序就是把碳黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起，在密炼机里进行加工，生产出“胶料”的过程。 Mixing Process is to mix materials,such as Carbon Black, Natural/Synthetic Rubber, Oil, Additive, Accelerator etc. together, and processing in the Internal Mixer,then get rubber film. 所有的原材料在进入密炼机以前，必须进行测试，被放行以后方可使用。密炼机每锅料的重量大约为250公斤。 All the materials should be test before send into Internal Mixer,after be permited then can be used. Every pot weight is about 250 kilograms in Internal Mixer, 轮胎里每一种胶部件所使用的胶料都是特定性能的。 The glue stock used in every kind of Rubber part have specific performance . 胶料的成分取决于轮胎使用性能的要求。 The rubber film composition depends on the tyre performance requirement. 同时，胶料成分的变化还取决于配套厂家以及市场的需求，这些需求主要来自于牵引力、驾驶性能、路面情况以及轮胎自身的要求。 At the same time, the rubber film composition change also depends on the related producer and marke t’s demand. This demand mainly comes from the traction, driving performance, road surface condition and tire own requirements 所有的胶料在进入下一工序—胶部件准备工序之前，都要进行测试，被放行以后方可进入下一工序。 All the rubber film should be test before going into next process, after be permited then can be used in next process. Process Two工序二：胶部件准备工序Preparing Rubber parts process 胶部件准备工序包括6个主要工段section。在这个工序里，将准备好组成轮胎的所有半成品胶部件，其中有的胶部件是经过初步组装的。 This process include six sections,in this process,will prepare well all the semi-finished rubber parts of tyre. Some rubber parts is being initial assembled. 这6个工段分别为： The six sections is as following:
轮胎工操作流程 一、打气泵的开启 1、打开电源开关，使打气泵正常工作 2、打开气管线路开关，使线路通气（气管线路开关有两个：①位于东侧开关开启轮胎操作间气路；②位于西侧开关开启四轮定位车间气路） 3、使用完成后，先关闭气路开关，然后关闭打气泵电源开关 二、充氮气流程 1、开启打气泵，使气管充气 2、开启氮气机的开关，将开关置于自动位置 3、连续按下按键1，将气压调制最大值3.52kpa 4、按下启动（start）按键 5、将气压表手柄端与氮气机气管线路连接 6、拧下轮胎气门嘴帽，放置在事先准备好的盒子里 7、若为首次充气，则应使用千斤顶将汽车支起，然后使用拧芯板手拧下气门嘴芯，排净轮胎内空气 8、使气压表前端与轮胎气门嘴啮合，此时，气压表会显示轮胎现存气压 9、根据数值的大小，确定充气的多少（夏天：小型车一般充2.4-2.5kpa，越野一般充2.7-2.8kpa冬天：小型车一般充2.6-2.7kpa，越野一般充2.9-3.0kpa。或根据顾客需求进行充气）
10、当气压充大的时候，按住气门嘴内的气门芯，将多余气压排除 11、当气压达到标准值时，从轮胎气门嘴上摘下气压表，并检测气门嘴是否有漏气现象（气门嘴上喷点水看是否漏气） 12、将气压表与气管线路分离 13、关闭氮气机并把线路盘好放入规定位置 14、将气压表、拧芯板手等放入工具车的规定位置 15、关闭打气泵 三、轮胎拆卸 1、把汽车固定，拉紧手刹 2、用十字扳手把螺丝拧松 3、用千斤顶顶起车辆（顶在底盘最坚硬的地方） 4、把螺丝拧下，放在事先准备好的盒子内，拆下轮胎 5、去掉轮胎上面的平衡块 6、使用拧芯扳手使轮胎放气 7、将轮胎置于扒胎机压胎位置，注意将气门嘴位置置于压胎 位置对应一侧 8、将轮胎内外两侧全部压下，使胎唇与轮毂彻底分离 9、将轮胎置于扒胎机转盘上并固定 10、调整轮胎拆装头位置 11、使用专用撬杠将轮胎与轮毂分离 四、轮胎安装
轮胎硫化方式及步骤 工艺技市上Z杖JIL 1硫化方式 1.1过热水硫化 过热水硫化是比较传统的硫化方式,内温由过 热水提供,外温由热板式或蒸鼓式设备提供.采用 蒸鼓式供热,能耗较高,升温也较慢,但受热相对 较均匀.采用热板式供热,外温较稳定且波动小, 但热板不同部位可能受热不同,故热板中的蒸汽走 向设计要科学合理,以使整个热板不同点的温差尽 量小,同时模具和热板的接触面不能有杂质,模具 背面的排气槽要尽量窄,以增大热板和模具的接触 面积,即增大传热面积.此硫化工艺一般用于载重 斜交轮胎和全钢载重子午线轮胎. 1.2高温蒸汽和过热水硫化 高温蒸汽和过热水硫化是目前较多采用的硫 化方式,大部分轿车子午线轮胎采用此硫化工艺. 胶囊在通过热水之前内部温度相对较低,为使胶囊 快速升温,需先在胶囊中充入高温饱和蒸汽(压力 一 般为1.5MPa),一定时问后再充入压力较高的过 热水.此工艺相对较简单,技术也易于得到保障. 1.3全蒸汽硫化 全蒸汽硫化是目前国际上一些大公司普遍采 用的方法,主要用于硫化乘用子午线轮胎和轻载子 午线轮胎.全蒸汽硫化可节省能源且生产效率高, 但技术要求相对较高,须保证高温饱和蒸汽压力稳
定,同时还须解决胶囊上下部分的温差硫化机动力水泄漏,内压偏低造成的轮胎外观瑕疵增多及胶料和部分骨架材料的耐高温性能等问题. 1.4充氮气硫化 充氮气硫化内压可控且稳定,因此可节省能源 和提高轮胎质量,并能延长胶囊的使用寿命.充氮气硫化对设备的要求较高: (1)需购置制氮设备且设备维护成本高; (2)需使用氮气回收装置以降低成本; (3)为防止氮气泄漏,需采用专用阀门和氮 气输送管路; (4)硫化机管路需重新设计和改造,特别是 各阀门的泄漏问题必须解决,以免造成氮气的大量泄漏而对硫化内温造成影响. 2硫化步骤的设定 各轮胎公司采用的硫化步骤不尽相同,但主要 由以下步骤组成: (1)通高温饱和蒸汽; (2)充填水(视情况而定); (3)通过热水; (4)热水回收; 200%年第11期第1]页 MoDERNRUBBER&PLASTICS (5)通冷却水(视情况而定); (6)主排; (7)抽真空; (8)开模. 其中,第3步可采用3种方式:循环,半循环