工業(yè)膠輥生產(chǎn)工藝之硫化

      工業(yè)膠輥生產(chǎn)工藝之硫化
　　硫化工藝是指具有一定塑性和黏性的膠料（混煉膠）經(jīng)過成型工藝后（如壓延、壓出、成型等）而制成的膠輥半成品在一定外部條件下通過化學(xué)因素（如硫化體系）的作用，重新轉(zhuǎn)化為軟質(zhì)彈性橡膠制品或硬質(zhì)韌性橡膠制品，從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程中，外部的條件使膠料組分中的混煉膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由線形的橡膠大分子交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，從而大大改善了橡膠的各項(xiàng)性能，使橡膠膠輥獲得了能滿足產(chǎn)品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、彈性等物理機(jī)械性能和其他性能。硫化的實(shí)質(zhì)是交聯(lián)，即線形的橡膠分子轉(zhuǎn)化為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過程。

　　目前，大中型膠輥生產(chǎn)企業(yè)的硫化方式依然采用硫化罐硫化。硫化的熱源有蒸汽、熱空氣和熱水3種加熱方式，主流仍是蒸汽。對(duì)中空鐵芯的膠輥由于金屬芯不能接觸水蒸汽，則宜采用間接蒸汽硫化，時(shí)間上需要延長1~2倍。對(duì)不能用硫化罐硫化的特殊膠輥，有時(shí)采取熱水硫化。

　　為防止金屬芯與橡膠的導(dǎo)熱差異，一般硫化多采用緩慢升溫升壓的方式，硫化時(shí)間遠(yuǎn)比橡膠本身所需硫化時(shí)間要長得多，避免因收縮不同造成膠輥與膠芯之間發(fā)生脫層。大型膠輥為達(dá)到內(nèi)外均一硫化以及使金屬芯與橡膠的導(dǎo)熱性相近，在硫化罐內(nèi)停留的時(shí)間往往長達(dá)24~48h，約為橡膠正常硫化時(shí)間的30~50倍。

　　小型膠輥現(xiàn)已大部分改為平板硫化機(jī)模壓硫化，徹底改變了膠輥傳統(tǒng)的硫化方式。近年還實(shí)行注壓機(jī)裝模、抽真空硫化，并且可以自動(dòng)開閉模，機(jī)械化和自動(dòng)化程度大幅提高，而且硫化時(shí)間短，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。尤其是采用橡膠注射成型硫化機(jī)時(shí)，把成型和硫化兩個(gè)工序合二為一，時(shí)間可以縮短到2~4 min，已成為膠輥生產(chǎn)發(fā)展的重要方向。

　　目前，以聚氨酯彈性體（PUR）為代表的液體橡膠在膠輥生產(chǎn)中前景廣闊，它采用聚氨酯澆注機(jī)澆注形式，拋棄了復(fù)雜的成型操作與笨重的硫化設(shè)備，使膠輥生產(chǎn)工藝大為簡化。不過，澆注式最大的缺點(diǎn)是必須使用模具，對(duì)于大型膠輥特別是單個(gè)產(chǎn)品來說，開發(fā)模具將導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅提高，制約了推廣的普及。

　　為解決這一難題，近年開始出現(xiàn)無模制造的聚氨酯膠輥新工藝。它以聚氧化丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氫呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯甲烷二異氰酸酯(MDl)為原料，混合攪拌之后快速反應(yīng)，定量地澆注到緩慢旋轉(zhuǎn)的膠輥金屬芯上，一步一步實(shí)現(xiàn)邊澆注邊固化，最后形成膠輥。這種工藝不僅流程短，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，而且省去了笨重的模具，可隨意根據(jù)要求生產(chǎn)各種規(guī)格尺寸的膠輥，使成本大幅度下降，現(xiàn)已成為PUR膠輥的主要發(fā)展方向。