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橡胶的成型和硫化

发表于:2019-06-04 10:57:12 [编辑:精诚橡胶] 浏览量:点击:
        很久以前人们就希望有一种方法能够在成型和硫化工序之间去掉半成品的贮存和运输,亦即使这两个工序连续进行。近几年来,在提高合理化程度和减少手工操作的要求下,这一
问题显得更加重要。因为连续操作意义重大,一些老的连续硫化方法在近几年已和几个至少从经济观点看来日趋重要的新方法结合起来应用。
        以前人们满足于一些连续方法,如制品通过一非常长的热空气室(如薄断面的浸渍制品、有蓄布器的上胶胶布)或通过一蒸汽管(如电缆)进行硫化。现在又出现一些新方法,如鼓式硫化法、液体硫化法(包括使用熔融盐、熔融低共熔金属或其他液体)和流体化床(即沸騰床)硫化法等。在模型硫化中已经讲过的注压,也可说是一种连续硫化法。       
        1鼓式硫化
        鼓式硫化机适用于硫化胶带及类似胶带的产品。这类硫化机有一无接头钢带或钢网围绕一个用蒸汽加热的钢鼓,钢带绕经钢鼓圆周的大约三分之二,并随着钢鼓慢慢转动个用水压机操纵的滚筒使钢带压在鼓上。钢带又依次对硫化胶片加压并使其与鼓紧紧贴住。鼓慢慢转动,使胶片也连续运动。钢鼓对胶片底面加热,使胶片得以硫化。胶片受热并经受钢带的压力,而使一个胶片的末端得与下一胶片的首端连接起来。因为胶片只一面受热,故其厚度尽可能不要超过5毫米。胶片虽然不是两面受热,但如果配方适当,使胶片与150~1600的钢鼓接触10分钟便完全硫化。虽然鼓式硫化机的压力比平板硫化机低,但由于钢带柔软,也可使产品均匀硫化,而且表面光滑。
        2热空气连续硫化
        这里,半成品通过一个加热室进行硫化。其行进速度和胶料硫化速度必须按照加热室的长度适当控制。由于热空气连续硫化一般是在无压情况下进行的,故只适用于薄断面制品。由于空气传热性能差,产品只能以慢速进行,所以热空气连续硫化的应用也受到限制。
        一般来说,这种方法不能用升高温度的办法提高硫化速度,因为硫化胶会遭受到氧的严重破坏,甚至根本不能进行硫化。因此,热空气硫化方法的应用一般只限于含有超促进剂的胶料,诸如胶浆或胶乳胶料。
        但是,硅橡胶产品是例外的,它的耐热及抗氧性能特佳,甚至在高温下也不为氧所破坏。例如用硅橡胶连续硫化制造电缆时,可在一简单的管子中用电加热至250℃。
        3蒸汽管中连续硫化
        这种方法主要用于制造电缆。外套经压出并套上电缆以后,即进入与压出机直接相连的蒸汽管中,管内蒸汽常在612大气压(表压)之间,偶而也用20个大气压(表压)以上的压力。蒸汽管可用一适当的密封装置与冷却水管相连,也就是说,蒸汽管本身最后可以成为冷却水管。
        管子的长度不仅取决于电缆的尺寸及外套的厚度,而且在很大程度上也取决于促进剂的选择,尤其依赖于蒸汽压力的高低。
        通常都采用水平式蒸汽管,但也有使用倾斜和垂直式蒸汽管的。
        由于橡胶导热性能差,电缆外套超过一定厚度时就不能使用连续硫化。但是用这种方法硫化中等厚度的电缆外套则不比硫化薄外套差。
        为蒸汽管硫化而选择的促进剂,必须具备硫化平坦线非常宽、操作安全性高、以及在高温蒸汽中几秒钟以内就开始硫化等性能。次磺酰胺类就是这种促进剂。虽然在模压中流动时间长,但在蒸汽中,特别是当它与秋兰姆类或二硫代氨基甲酸盐类促进剂并用时,作用特别快。
        4液体硫化法
        
下篇文章详细阐述
        5流体化床(即沸腾床)硫化
        这种方法的原理与液体硫化很相似,存在的问题也几乎相同。其原理如下:
        如果使气流向上通过一层固体颗粒,这些颗粒即被搅动起来。假若气流相当快,则每个粒子都被运动的气体漂浮起来,而每个粒子都有它自己的“气垫”,所以它们都有相当大的活动性。这种状态的体系即所谓流态化的床。对于很小而又浮动的颗粒来讲,有很多性质像牛顿液体:这些颗粒的集合体形状和它的容器一样,具有水平表面,也可以用导管输送,静压头随深度线性增高,热传也与液体相仿,大约比空气大50倍。
        上述类型的流体化床与液体硫化浴一样,可以用于压出制品的连续硫化。例如粒子可用直径为0.13~0.25毫米的小玻璃珠:疏松的玻璃珠层含有40%的空气。空气流经该层时,使其膨胀10%,这时空气比例可达45%左右。如果玻璃的密度是2.6克毫升,则此时流体化床的有效密度即为1.5克/毫升。当气体流经粒子层而使压力下降到与粒子底部表面单位面积的重量相等时,粒子层就变为流体化床。气体压力再高,床就产生膨胀。床的底部表面所需压力取决于该层的深度,并随深度线性增加。例如深度为15.2厘米时,有0.0176公斤/厘米2的压力,而当深度为609.6米时,则有6.984公斤/厘米2的压力。流动速度与粒子之间的流动阻力有关,而流动阻力又随粒子大小的增加而上升。为了得到所需要的压カ,就必须有足够的阻力。在流体化床中用作热传递介质的气流大约是最低流体化所需气流的两倍。
        流体化床的热传递与粒子的组成材料无多大关系,而主要取决于流态化程度和支持气体的比热。
        气孔问题与液体硫化方法一样,也可用同样方法加以处理。
        水平及垂直两种类型的流体化床设备均有使用。
 

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