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阿伦尼乌斯方程在全钢载重子午线轮胎硫化计算中的应用研究

2021-07-22沈哲炎黄在青何晓玫

橡胶工业 2021年6期

陈 华,沈哲炎,黄在青,何晓玫

[中策橡胶(泰国)有限公司,泰国 罗勇府 21140]

轮胎作为厚橡胶制品热的不良导体,其在硫化过程中硫化程度的均匀一致性和同步受热性一直是生产企业关注的重点。随着轮胎技术的进步,氮气硫化工艺在全钢载重子午线轮胎生产中得到广泛应用,轮胎硫化是内外温度差异从低到高、再从高到低的变温过程,通常情况下全钢载重子午线轮胎的肩部是最晚达到正硫化的部位。目前判断硫化程度常用方法的理论基础是阿伦尼乌斯方程,为总结阿伦尼乌斯方程的理论指导意义,开展了本次全钢载重子午线轮胎硫化计算研究及试验验证工作。

1 胶料硫化机理简述

胶料硫化是将粘流态的线性橡胶大分子交联,使其成为网状结构,从而将塑性胶料转化为弹性胶料或硬质胶料,该过程对橡胶制品的性能有很大的影响。

胶料硫化分为硫化诱导(焦烧)、预硫化、正硫化和过硫化4个阶段,如图1所示。

图1 胶料硫化曲线Fig.1 Vulcanization curve of compound

(1)硫化诱导(焦烧)阶段胶料交联尚未开始,胶料温度低,粘度较高。随着温度上升,胶料流动性变好,粘度下降。该阶段胶料开始交联,但尚未丧失流动性,胶料的焦烧性能及加工安全性不仅取决于胶料本身的性质,还主要取决于胶料添加助剂的性质。胶料焦烧时间较长,则加工安全性较好。

(2)预硫化阶段是诱导期后胶料达到正硫化前发生交联反应的阶段。该阶段交联反应产生的网状结构确保胶料的弹性和拉伸强度有明显的上升。……

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