一種全鋼子午胎硫化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全鋼子午胎硫化工藝，在硫化機膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫化反應(yīng)，大幅提高了輪胎胎面的耐磨性能，拉伸強度、硬度也得到提高，輪胎使用壽命提高25%以上；減少了輪胎外觀的胎側(cè)泡、胎肩泡等質(zhì)量問題，輪胎次品率降低23%以上。
【專利說明】
一種全鋼子午胎硫化工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種全鋼工程機械輪胎硫化工藝，具體的說，涉及一種全鋼子午胎硫 化工藝，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國的輪胎工業(yè)起步較晚，初期發(fā)展速度遲緩，改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的快 速、持續(xù)增長和經(jīng)濟全球化的趨勢，輪胎行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速度加快，產(chǎn)品升級換代能力和 綜合競爭力不斷增強。在此發(fā)展過程中，我們的輪胎研發(fā)手段和研發(fā)能力還很落后，在倡導(dǎo) 大力發(fā)展環(huán)保型輪胎、節(jié)能型輪胎、智能型輪胎的競爭中，我們還缺乏持續(xù)發(fā)展的能力。
[0003] 隨著消費者對輪胎質(zhì)量的了解，輪胎客戶越來越注重輪胎的安全性能和使用壽 命，不再僅僅依靠價格作為選擇依據(jù)，所以對輪胎的耐磨、安全性能有了更高的追求。在這 種形勢下，輪胎的高速性能、安全性能和耐磨耗性能及使用壽命就顯得尤為重要。根據(jù)輪胎 行業(yè)統(tǒng)計，我國全鋼載重子午線輪胎全部是在引進國外先進技術(shù)基礎(chǔ)上，通過消化吸收以 及國產(chǎn)化創(chuàng)新，逐步形成了自己的發(fā)展模式。其主要生產(chǎn)方式?jīng)]有大的調(diào)整，生產(chǎn)工藝包括 密煉、壓出、壓延、鋼圈、裁斷、成型和硫化，其中硫化工藝是決定輪胎性能的最關(guān)鍵步驟。輪 胎除了追求載荷能力、乘坐舒適性，還需要有長的使用壽命，決定使用壽命的關(guān)鍵問題之一 就是如何提高輪胎耐磨性能。硫化工藝決定了輪胎胎面橡膠與硫化體系材料交聯(lián)特性，對 改善胎面橡膠耐磨性能起著關(guān)鍵作用。
[0004] 輪胎是汽車的重要組成部分，支撐著汽車的全部質(zhì)量和動載荷并傳遞各種力（驅(qū) 動力、制動力、轉(zhuǎn)向力和側(cè)向力等），是一個重要的支撐元件和行走元件。輪胎又是汽車的運 行材料之一。在汽車使用成本中所占比重較大。因此，分析研究影響輪胎使用壽命的因素， 不斷改善輪胎磨耗，提高輪胎使用里程，降低汽車的使用成本至為重要。隨著汽車行駛道路 狀況的不斷改善，輪胎制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強度的不斷提高，輪胎的非正常損壞得到了有效控 制和減少。因此，輪胎胎面的磨損便成了輪胎損壞的主要現(xiàn)象。在輪胎滾動時，因受周向切 力與側(cè)向切力的作用，引起輪胎與路面之間的相互滑移、摩擦，使胎面層受機械應(yīng)力、熱等 因素的綜合作用，發(fā)生分子鏈與交聯(lián)鏈斷裂，從而造成輪胎胎面的磨損。當(dāng)輪胎花紋溝低于 安全深度(一般為2毫米)時輪胎使用壽命終結(jié)。提高輪胎胎面橡膠的耐磨性能就能提高輪 胎使用壽命和使用效率。
[0005] 目前，由于硫化設(shè)備和工藝條件的限制，全鋼子午胎輪胎胎面的物理性能低，尤其 是耐磨性能、拉伸強度、硬度差，輪胎使用壽命短，輪胎外觀的胎側(cè)泡、胎肩泡等問題頻繁出 現(xiàn)，輪胎次品率尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全鋼子午胎硫化工藝，大幅提尚 了輪胎胎面的耐磨性能，拉伸強度、硬度也得到提高，輪胎使用壽命提高25%以上;減少了輪 胎外觀的胎側(cè)泡、胎肩泡等質(zhì)量問題，輪胎次品率降低23%以上。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種全鋼子午胎硫化工藝，在硫化機 膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫 化反應(yīng)。
[0008] -種全鋼子午胎硫化工藝，包括如下步驟：1、一期加溫硫化:包括一期硫化誘導(dǎo)階 段和一期預(yù)硫化階段;2、二期加溫硫化:包括二期硫化誘導(dǎo)階段、二期預(yù)硫化階段和正硫化 階段。
[0009] 所述一期加溫硫化包括如下步驟： (1) 一期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入180~220°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.6 MPa〇
[0010] 所述一期加溫硫化包括如下步驟： (2) -期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進、出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于170°c時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過170°c時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓;反復(fù)間 斷地通入180~220°C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共3~6分鐘。
[0011] 所述二期加溫硫化包括如下步驟： (1) 二期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入210~240°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.8 MPa〇
[0012] 所述二期加溫硫化包括如下步驟： (2) 二期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于200°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過200°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓；反復(fù)間 斷地通入210~240 °C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共2~5分鐘。
[0013] 所述二期加溫硫化包括如下步驟： (3) 正硫化階段： 膠囊內(nèi)不再通入高溫介質(zhì)，關(guān)閉進出口閥門，保壓7~45分鐘，使輪胎進行硫化反應(yīng)，此 過程中壓力基本不變，溫度下降至110~120°C。
[0014] 所述高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照5-6:2-3體積比例的混合氣體。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點： 1、本發(fā)明提高了胎面橡膠與硫化體系材料的交聯(lián)性，從而大幅提高了輪胎胎面的耐磨 性能，阿克隆磨耗量為〇. 18cm3/l. 61km，磨耗性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出國家標(biāo)準(zhǔn)，耐磨性能突出；拉伸 強度最高可達(dá)24.9Mpa，硬度也得到提高，輪胎使用壽命提高25%以上。
[0016] 2、增強了胎面橡膠的致密性，減少了輪胎外觀的胎側(cè)泡、胎肩泡等質(zhì)量問題，輪胎 次品率降低23%以上。
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。
【具體實施方式】
[0018] 實施例1，一種全鋼子午胎硫化工藝，在硫化機膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度 升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫化反應(yīng)，具體包括如下步驟： 1、 一期加溫硫化:包括一期硫化誘導(dǎo)階段和一期預(yù)硫化階段； 2、 二期加溫硫化:包括二期硫化誘導(dǎo)階段、二期預(yù)硫化階段和正硫化階段。
[0019] 1、一期加溫硫化包括如下步驟： (1) 一期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入180~200°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.6 MPa； (2) -期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于170°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過170°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓;反復(fù)間 斷地通入180~220°C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共3~6分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照5: 2體積比例的混合氣體。
[0020] 2、二期加溫硫化包括如下步驟： (1) 二期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入220~230°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.8 MPa； (2) 二期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進、出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于200°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過200°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓；反復(fù)間 斷地通入210~240 °C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共2~5分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照5:2體積比例的混合氣體。
[0021] (3)正硫化階段： 膠囊內(nèi)不再通入高溫介質(zhì)，關(guān)閉進出口閥門，保壓7~45分鐘，使輪胎進行硫化反應(yīng)，此 過程中壓力基本不變，溫度下降至110~120°C。
[0022] 最后，打開閥門，取出輪胎，完成硫化。
[0023] 實施例2, 一種全鋼子午胎硫化工藝，在硫化機膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度 升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫化反應(yīng)，具體包括如下步驟： 1、 一期加溫硫化:包括一期硫化誘導(dǎo)階段和一期預(yù)硫化階段； 2、 二期加溫硫化:包括二期硫化誘導(dǎo)階段、二期預(yù)硫化階段和正硫化階段。
[0024] 1、一期加溫硫化包括如下步驟： (1) 一期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入200~210°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.6 MPa； (2) -期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于170°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過170°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓;反復(fù)間 斷地通入180~220°C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共3~6分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照6:3體積比例的混合氣體。
[0025] 2、二期加溫硫化包括如下步驟： (1) 二期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入220~230°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.8 MPa； (2) 二期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進、出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于200°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過200°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓；反復(fù)間 斷地通入210~240 °C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共2~5分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照6:3體積比例的混合氣體。
[0026] (3)正硫化階段： 膠囊內(nèi)不再通入高溫介質(zhì)，關(guān)閉進出口閥門，保壓7~45分鐘，使輪胎進行硫化反應(yīng)，此 過程中壓力基本不變，溫度下降至110~120°C。
[0027] 最后，打開閥門，取出輪胎，完成硫化。
[0028] 實施例3，一種全鋼子午胎硫化工藝，在硫化機膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度 升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫化反應(yīng)，具體包括如下步驟： 1、 一期加溫硫化:包括一期硫化誘導(dǎo)階段和一期預(yù)硫化階段； 2、 二期加溫硫化:包括二期硫化誘導(dǎo)階段、二期預(yù)硫化階段和正硫化階段。
[0029] 1、一期加溫硫化包括如下步驟： (1) 一期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入210~220°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.6 MPa； (2) -期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于170°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過170°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓;反復(fù)間 斷地通入180~220°C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共3~6分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照5.5:2.5體積比例的混合氣體。
[0030] 2、二期加溫硫化包括如下步驟： (1) 二期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入230~240°C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.8 MPa； (2) 二期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進、出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于200°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過200°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓；反復(fù)間 斷地通入210~240 °C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共2~5分鐘； 高溫介質(zhì)為氮氣和氦氣按照5.5:2.5體積比例的混合氣體。
[0031] (3)正硫化階段： 膠囊內(nèi)不再通入高溫介質(zhì)，關(guān)閉進出口閥門，保壓7~45分鐘，使輪胎進行硫化反應(yīng)，此 過程中壓力基本不變，溫度下降至110~120°C。
[0032] 最后，打開閥門，取出輪胎，完成硫化。
[0033] 實驗說明 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對本發(fā)明全鋼子午胎硫化工藝生產(chǎn)的胎面膠分別進行物理性能測試， 物理性能指標(biāo)見下表1。
[0034](以 12.00R20 輪胎為例）
由表1可以看出，本發(fā)明全鋼子午胎硫化工藝生產(chǎn)的胎面膠的拉伸強度最高可達(dá) 24.9Mpa，而且阿克隆磨耗量為0.18cm3/l. 61km，磨耗性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出國家標(biāo)準(zhǔn)，耐磨性能突 出；另外，硬度也得到提高。
[0035]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些 變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及 其等效物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:在硫化機膠囊內(nèi)通入高溫介質(zhì)，使輪胎溫度 升高并保持一段時間，經(jīng)過兩期加溫硫化使輪胎完成硫化反應(yīng)。2. 如權(quán)利要求1所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:包括如下步驟：1、一期 加溫硫化:包括一期硫化誘導(dǎo)階段和一期預(yù)硫化階段;2、二期加溫硫化:包括二期硫化誘導(dǎo) 階段、二期預(yù)硫化階段和正硫化階段。3. 如權(quán)利要求2所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述一期加溫硫化包括 如下步驟： (1) 一期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入180~220 °C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.6 MPa〇4. 如權(quán)利要求2所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述一期加溫硫化包括 如下步驟： (2) -期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進、出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于170°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過170°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓;反復(fù)間 斷地通入180~220°C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共3~6分鐘。5. 如權(quán)利要求2所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述二期加溫硫化包括 如下步驟： (1) 二期硫化誘導(dǎo)階段： 在硫化輪胎的膠囊內(nèi)通入210~240 °C的高溫介質(zhì)1~3分鐘，使膠囊內(nèi)壓力達(dá)2.8 MPa〇6. 如權(quán)利要求2所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述二期加溫硫化包括 如下步驟： (2) 二期預(yù)硫化階段： 保持高溫介質(zhì)進出口閥門關(guān)閉，保溫保壓：當(dāng)溫度下降到低于200°C時，開啟高溫介質(zhì) 進口閥門，通入高溫介質(zhì)，當(dāng)溫度超過200°C時，關(guān)閉高溫介質(zhì)進口閥門，繼續(xù)保壓；反復(fù)間 斷地通入210~240 °C高溫介質(zhì)使之在膠囊內(nèi)循環(huán)，共2~5分鐘。7. 如權(quán)利要求2所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述二期加溫硫化包括 如下步驟： (3) 正硫化階段： 膠囊內(nèi)不再通入高溫介質(zhì)，關(guān)閉進出口閥門，保壓7~45分鐘，使輪胎進行硫化反應(yīng)，此 過程中壓力基本不變，溫度下降至110~120°C。8. 如權(quán)利要求3-7其中之一所述的一種全鋼子午胎硫化工藝，其特征在于:所述高溫介 質(zhì)為氮氣和氦氣按照5-6:2-3體積比例的混合氣體。
【文檔編號】B29C35/02GK106079190SQ201610502554
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】朱忠偉, 張永濤, 劉永德
【申請人】濰坊市躍龍橡膠有限公司