專利名稱：輪胎外溫變溫硫化工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及輪胎硫化工藝，具體為一種輪胎外溫變溫硫化工藝。
(二)
背景技術：
目前輪胎的硫化工藝多是內溫和外溫的等壓等溫硫化工藝。其內溫的控 制是在硫化誘導期和預硫化期膠囊內通入一定溫度壓力的介質并持續一段時 間；在正硫化期膠囊內不間斷通入一定溫度壓力的過熱水，保持膠囊內的恒 溫恒壓。同時為控制外溫，輪胎外的外壓溫蒸汽保持恒溫。胎坯裝于模具內 然后置于蒸汽室硫化。
一般輪胎的正硫化溫度在145'C以上，某些轎車輪胎正硫化溫度高達200 'C，但正硫化時間很短。對于巨型輪胎，其胎體橡膠厚度達150 300mm，需 要正硫化時間長。為避免表面的過硫化，多采用比一般輪胎正硫化期溫度低 得多的硫化溫度，如正硫化溫僅為138度，但在這樣低的溫度下正硫化需要 的時間過長，當胎體內部橡膠達到正硫化要求時，胎體外部的橡膠往往已過 硫。過硫使膠料的物理性能大幅度下降，影響輪胎質量。
巨胎的硫化工藝需要重新改進。
(三)
發明內容
本發明的目的是設計一種輪胎外溫變溫硫化工藝，在輪胎正硫化期采用 兩個以上的不同溫度段的外溫，使輪胎硫化均勻，有效降低過硫發生，以提 高輪胎質量。
本發明設計的輪胎外溫變溫硫化工藝，硫化誘導期和預硫化期的工藝為 常規工藝，在輪胎正硫化期，膠囊內按常規工藝不間斷通入過熱水、保持膠 囊內的恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽溫度控制為2或3個不同的溫度階段，開始 時采用較高的外溫138°C 150°C，維持時間為120 500分鐘，較好的方案 是開始階段的外溫為138°C 143°C，維持時間為120 300分鐘。初期的正 硫化溫度較高，使輪胎外部較快升溫，以縮短硫化時間。高溫硫化結束時間 為當輪胎最厚部中心開始起硫的時間(也即起泡時間)，此時間可通過硫化測溫得到，也可通過計算得到，最好是通過硫化測溫得到。后期逐步降溫為125 。C 137。C，維持時間為60 360分鐘，使輪胎繼續完成正硫化。較好的方案 是降溫為132。C 137。C，維持時間為120 240分鐘。各階段的溫度差為2 。C 1(TC，各階段之間的變溫時間為1 10分鐘，較好的方案是各階段的溫 度差為3°C 5°C，各階段之間的變溫時間為1 3分鐘。
當輪胎最厚部中心開始起硫時，適當降低輪胎外部的硫化溫度。降溫后 輪胎深部位所受影響很小，仍然會繼續硫化。這樣做結果既可保證了輪胎內 部硫化的充分又能保證輪胎外部不受過高溫度的作用，從而減少或避免過硫 現象發生。
本工藝所用硫化的溫度根據輪胎厚度決定，厚度大的輪胎硫化的溫度較 低，硫化時間較長；厚度較小者硫化的溫度較高，硫化時間較短。因輪胎膠 料的導熱系數很小，傳熱較慢，若硫化溫度過高，輪胎最厚部位深處的膠還 未開始硫化或仍欠硫化，而與模型接觸處的膠料已產生過硫。
本發明輪胎外溫變溫硫化工藝的優點為1、無需用過長時間，輪胎硫化 均勻，有效避免或降低過硫現象發生，特別適用于巨型輪胎的硫化，提高了 輪胎質量；2、降低了維持外溫的蒸汽溫度和使用時間，減少能源消耗。
具體實施方式
實施例1
外直徑為2904mm、輪輞寬度22英寸、斷面寬度823mm、胎體最大厚度達 150腿的30. 00R51子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期其膠囊內通入165°C、 3.2Mpa的過熱水，外溫蒸汽為100 120°C。在正硫化期，膠囊內不間斷通入 165'C溫度3.2Mpa壓力的過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽溫 度控制為2個不同的溫度階段。按所測蒸汽室內胎外的溫度對送入蒸汽室的 蒸汽壓力進行調節，即調節送入蒸汽室的蒸汽量，從而調節蒸汽室內溫度。
(1) 外溫蒸汽溫度為140°C，維持200分鐘；
(2) 外溫蒸汽在2分鐘內降為132°C;
(3) 外溫蒸汽保持132"C維持240分鐘，完成正硫化。
實施例2
外直徑為3594mm、輪輞寬度29英寸、斷面寬度1097mm、胎體最大厚度 達220mm的40R57子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。在正硫化期，膠囊內不間斷通入160。C、 3Mpa壓力的過熱水、保持膠囊內的 恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為140°C，維持260分鐘；
(2) 外溫蒸汽在2分鐘內降為136°C;
(3) 外溫蒸汽保持136'C維持200分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在1分鐘內降為132°C;
(5) 外溫蒸汽保持132X:維持60分鐘，完成正硫化。
實施例3
直徑為3780mrn，輪輞寬度36英寸、斷面寬度1346mm、胎體最大厚度達 270mm的53/80R63子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入165°C、 3.5Mpa壓力的過熱水、保持膠囊內 的恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為138°C，維持300分鐘；
(2) 外溫蒸汽在2分鐘內降為135°C;
(3) 外溫蒸汽保持135'C維持160分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為132°C;
(5) 外溫蒸汽保持132'C維持120分鐘，完成正硫化。
實施例4
直徑為2702mm,輪輞寬度19. 50英寸、斷面寬度737rran、胎體最大厚度 達150mm的27R49子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入165"C、 3.5Mpa壓力的過熱水、保持膠囊內 的恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽溫度按2個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為143°C，維持120分鐘；
(2) 外溫蒸汽在10分鐘內降為133°C;
(3) 外溫蒸汽保持133"C維持240分鐘，完成正硫化。
實施例5
直徑為3061mm，輪輞寬度24英寸、斷面寬度894mm、胎體最大厚度達 180,的33R51子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的
5蒸汽溫度按2個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為140°C，維持120分鐘；
(2) 外溫蒸汽在2分鐘內降為135°C;
(4)外溫蒸汽保持135。C維持240分鐘，完成正硫化。
實施例6
直徑為3438mm，輪輞寬度37英寸、斷面寬度1016mm、胎體最大厚度達 210mra的37R57子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的 蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為150°C，維持60分鐘；
(2) 外溫蒸汽在3分鐘內降為143°C;
(3) 外溫蒸汽保持143'C維持60分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為132°C;
(5) 外溫蒸汽保持132'C維持300分鐘，完成正硫化。
實施例7
直徑為3594mm,輪輞寬度37英寸、斷面寬度1016mm、胎體最大厚度達 220mm的奶R57子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的 蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為150°C，維持60分鐘；
(2) 外溫蒸汽在10分鐘內降為140°C;
(3) 外溫蒸汽保持14(TC維持60分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為137°C;
(5) 外溫蒸汽保持137'C維持300分鐘，完成正硫化。
實施例8
直徑為3233mm，輪輞寬度26英寸、斷面寬度988,、胎體最大厚度達 200nrai的36R51子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的 蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
6(1) 外溫蒸汽溫度為143°C，維持200分鐘；
(2) 外溫蒸汽在IO分鐘內降為133°C;
(3) 外溫蒸汽保持133。C維持120分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為125°C;
(5) 外溫蒸汽保持125。C維持240分鐘，完成正硫化。
實施例9
直徑為3780mm,輪輞寬度36英寸、斷面寬度1346mm、胎體最大厚度達 270mm的53/80R63子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的 蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為143°C，維持120分鐘；
(2) 外溫蒸汽在7分鐘內降為138°C;
(3) 外溫蒸汽保持138'C維持200分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為132°C;
(5) 外溫蒸汽保持132"C維持200分鐘，完成正硫化。
實施例10
直徑為4069mm,輪輞寬度44英寸、斷面寬度1499mm、胎體最大厚度達 300^的59/80R63子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與例1相同。 在正硫化期，膠囊內不間斷通入過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的 蒸汽溫度按3個階段控制為不同的溫度，
(1) 外溫蒸汽溫度為138°C，維持300分鐘；
(2) 外溫蒸汽在8分鐘內降為132°C;
(3) 外溫蒸汽保持132'C維持120分鐘，繼續硫化；
(4) 外溫蒸汽在2分鐘內降為125°C;
(5) 外溫蒸汽保持125"C維持240分鐘，完成正硫化。
對比例
外直徑為3594mm、輪輞寬度29英寸、斷面寬度1097mm、胎體最大厚度 達220mm的40R57子午線輪胎，硫化誘導期和預硫化期硫化工藝與前實施例 相同。在正硫化期，膠囊內不間斷通入165'C溫度3.2Mpa壓力的過熱水、保持膠囊內的恒溫恒壓，輪胎外的蒸汽保持為138°C， 540分鐘，其用時比本工 藝長，完成正硫化。
對以上各例進行輪胎硫化結果檢驗，檢驗方法如下-
1) 硫化后的輪胎解剖進行硫化膠的物理機械性能試驗，其結果與該膠料 試驗室試片正硫化的性能進行比較，若性能降低則說明有過硫現象。
2) 硫化出來的輪胎在胎面多點各取3克 8克的膠，測定其結合硫含量， 其結果與該膠料試驗室試片正硫化時的結合硫含量進行比較，若結合硫含量 過高則說明有過硫現象。檢驗結果，以上采用本工藝完成正硫化的輪胎僅出 現5%的過硫現象，而對比例采用常規工藝進行正硫化的輪胎表面出現12%的 過硫。
以上實施例表明，本外溫變溫硫化工藝能有效降低輪胎過硫現象的發生， 同時能縮短正硫化時間，提高生產效率。
上述實施例，僅為對本發明的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說 明的具體個例，本發明并非限定于此。凡在本發明的公開的范圍之內所做的 任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種輪胎外溫變溫硫化工藝，硫化誘導期和預硫化期的工藝為常規工藝相同，在輪胎正硫化期，膠囊內按常規工藝不間斷通入過熱水，其特征在于正硫化期輪胎外的蒸汽溫度控制為2或3個不同的溫度階段，開始時采用較高的外溫138℃～150℃，維持時間為120～500分鐘，后期逐步降溫為125℃～137℃，維持時間為60～360分鐘，使輪胎繼續完成正硫化。
2、 根據權利要求1所述的輪胎外溫變溫硫化工藝，其特征在于 所述各階段之間的溫度差為2°C 10°C,各階段之間的變溫時間為l IO分鐘。
3、 根據權利要求1或2所述的輪胎外溫變溫硫化工藝，其特征在于 正硫化期輪胎外的蒸汽溫度開始階段的外溫為138°C 143°C，維持時間為120 300分鐘。
4、 根據權利要求1或2所述的輪胎外溫變溫硫化工藝，其特征在于 正硫化期輪胎外的蒸汽溫度后期逐步降溫為132°C 137°C，維持時間為120 240分鐘。
5、 根據權利要求1或2所述的輪胎外溫變溫硫化工藝，其特征在于 所述各階段的溫度差為3"C 5'C，各階段之間的變溫時間為1 3分鐘。
全文摘要
本發明為輪胎外溫變溫硫化工藝，正硫化期膠囊內按常規工藝硫化，輪胎外的蒸汽溫度控制為2或3個不同溫度階段，開始外溫較高138～150℃，維持120～500分鐘，或開始外溫為138～143℃，維持120～300分鐘。后期逐步降溫為125～137℃，維持60～360分鐘，或降溫為132～137℃，維持120～240分鐘。各階段的溫差為2～10℃、變溫時間為1～10分鐘，可各階段的溫差為3～5℃，變溫時間為1～3分鐘。初期的正硫化溫度較高，使輪胎外部較快升溫，縮短硫化時間。降溫后輪胎深部位受影響小，仍可繼續硫化。本工藝保證了輪胎內部硫化的充分又能避免或減少輪胎外部的過硫現象。適用于巨胎硫化，保證輪胎質量；降低了外溫蒸汽溫度和使用時間，減少能耗。
文檔編號B29L30/00GK101439563SQ200810107410
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者何桂德, 勝 周, 許光明 申請人:昊華南方(桂林)橡膠有限責任公司