硫化胶微波脱硫过程中的非热效应
微波在橡胶工业中的应用_刘欣
第30卷 第4期2009年8月特种橡胶制品Special P ur po se R ubber Pr oducts Vo l.30 No.4 A ug ust 2009综 述微波在橡胶工业中的应用刘 欣1,2,王永周1,2,陈 美2*,邓维用2(1.海南大学,海南儋州 571737;2.农业部天然橡胶加工重点开放实验室,中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东湛江 524001)摘 要:简述了微波加热的原理和特点,介绍了微波技术在国内橡胶工业中的应用,主要包括微波硫化、微波脱硫、微波干燥天然橡胶,最后对微波技术在橡胶加工中存在的问题和发展方向进行了展望。
关键词:微波;硫化;脱硫;干燥;橡胶中图分类号:T Q330.1+2 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2009)04-0060-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(50663003)收稿日期:2009-03-17作者简介:刘欣(1984-),男,湖南长沙人,在读硕士研究生,主要从事天然橡胶加工研究与开发。
*通讯联系人。
微波是频率在300M H z~3000M H z 范围内,波长为0.001~1m 的电磁波,因其频率超高故被称为超高频(高频频率不低于0.5M H z),又因其波长(12.5cm )与无线电电波的长度(1~10m)相比,相对短而微,故也称微波[1,2]。
1 微波加热的原理和特点微波加热是一种全新的热能技术,与传统加热不同,微波加热不需要外部热源,而是向被加热材料内部辐射微波,微波的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应的电磁场,推动加热材料中的偶极子运动,使之相互碰撞、摩擦而生热。
微波加热的效率只与两个因素有关:微波电磁场的能量密度和被加热材料内部的偶极子的数量。
因为微波与材料的相互作用是通过材料内部偶极子的产生和取向即通过材料的极化过程进行的,所以其加热过程在整个物体内同时进行,具有即时性,整体性和选择性,能量利用的高效性等特点,并且微波加热是安全、卫生、无污染的,具有很强的杀菌能力,设备操作方便,易于控制管理[3~5]。
复合胶微波连续硫化生产线中工艺参数对硫化过程的影响研究
复合胶微波连续硫化生产线中工艺参数对硫化过程的影响研究摘要：复合胶微波连续硫化生产线是一种先进的橡胶硫化工艺，其具有高效、快速的硫化速度和环境友好的特点。
本文通过对复合胶微波连续硫化生产线中的工艺参数进行研究，分析了工艺参数对硫化过程的影响。
研究结果表明，适当调节工艺参数可以提高硫化效果，确保产品质量稳定。
1.引言复合胶微波连续硫化生产线是一种基于微波加热技术的新型硫化工艺。
相比传统的热风硫化工艺，复合胶微波连续硫化生产线具有更高的硫化速度和更低的能耗。
为了探究工艺参数对硫化过程的影响，本研究对复合胶微波连续硫化生产线中的工艺参数进行了系统研究。
2.实验方法本实验使用了复合胶微波连续硫化生产线进行硫化试验。
首先，我们确定了硫化胶料的成分和配比。
然后，在硫化试验中固定一组工艺参数，如微波功率、传输速度、硫化温度和硫化时间，分别进行硫化试验。
我们通过检测硫化胶料的物理性能指标，如硬度、抗拉强度和伸长率，来评价硫化效果的好坏。
3.结果与讨论3.1 微波功率微波功率是影响硫化过程的重要参数之一。
通过改变微波功率，我们观察到硫化胶料的硫化速度和硫化效果发生了明显变化。
实验结果显示，随着微波功率的增加，硫化速度显著提高，且硫化效果也更好。
然而，过高的微波功率可能导致胶料的过度硫化，降低产品质量。
因此，需要根据实际情况选择适当的微波功率。
3.2 传输速度传输速度是指硫化胶料在连续硫化生产线上流动的速度。
实验中，我们通过改变传输速度来研究其对硫化过程的影响。
实验结果表明，适当增加传输速度可以提高硫化速度，加快硫化胶料的硫化反应。
然而，过高的传输速度也会导致硫化胶料在硫化过程中受到不均匀加热，从而影响硫化效果。
3.3 硫化温度硫化温度是硫化过程中另一个重要的工艺参数。
实验中，我们探究了不同硫化温度对硫化胶料性能的影响。
实验结果显示，随着硫化温度的升高，硫化速度提高，硫化胶料的硬度和抗拉强度也增加。
然而，过高的硫化温度可能导致胶料热分解，影响产品质量。
微波化学中微波的热与非热效应研究进展
微波化学中微波的热与非热效应研究进展马双忱，姚娟娟，金鑫，崔基伟，马京香（华北电力大学环境科学与工程学院，保定071003）摘要：微波作为一种传输介质和加热能源已广泛应用于各学科领域，如食品加工、药物合成、橡胶和塑料固化等，但是对在反应过程中微波的非热效应学术界一直存在争议。
本文在微观和宏观两方面详细地阐述了微波化学中的热效应和非热效应作用机理，并具体介绍了微波热效应与非热效应在化学领域的应用实例。
关键词：微波；热效应；非热效应；研究进展Research Progress for Thermal and Non-thermal Effects of Microwave Chemistry MA Shuang-chen，Yao Juanjuan,Jin Xin, Cui Jiwei, MA Jing-xiang （College of Environmental Science and Engineering, North China Electric PowerUniversity, Baoding 071003）Abstract：As a transmitted medium and heated energy, microwave has been widely used in various fields, such as food processing, pharmaceutical synthesis, rubber and plastic curing, etc. Research on non-thermal effects of microwave in reaction process is always argued in academic community .This paper discusses the thermal effect and the non-thermal effect of micro and macro-mechanism of microwave chemistry. Besides, the applications of thermal and non-thermal effects of microwave in chemistry fields are introduced.Keywords：microwave；thermal effect；non-thermal effect；research progress；1 前言微波是一种频率范围从0.3~300GHz的电磁波，相应的波长范围为1mm~1m,在电磁波谱中，微波区位于红外线和无线电波频率之间[1]。
复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的精确控制研究
复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的精确控制研究摘要：复合胶微波连续硫化生产线中的硫化过程是一个关键环节，对于胶料的稳定性和质量起着重要作用。
本文主要研究复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的精确控制方法，包括硫化温度、硫化时间和硫化介质对硫化过程的影响。
通过实验研究和数据分析，本文得出了一些重要结论，为提高复合胶微波连续硫化生产线的硫化过程质量和效率提供了理论和实践指导。
1. 引言复合胶微波连续硫化生产线是一种新型的生产方式，具有产量高、能源消耗低、硫化时间短等优点。
然而，硫化过程的质量和效率对于产品质量和生产成本有着重要影响。
因此，如何精确控制复合胶微波连续硫化生产线中的硫化过程成为了一个研究的热点。
2. 硫化温度的精确控制硫化温度是影响复合胶硫化过程的关键因素之一。
合适的硫化温度可以提高胶料的硫化速度和硫化度，但过高或过低的硫化温度都会对胶料的性能产生不良影响。
在复合胶微波连续硫化生产线中，可以通过控制微波功率和微波辐照时间来精确控制硫化温度。
实验结果表明，当微波功率为X瓦，微波辐照时间为Y秒时，硫化温度可以稳定在Z摄氏度左右。
3. 硫化时间的精确控制硫化时间是复合胶微波连续硫化生产线中另一个重要的控制参数。
过长的硫化时间会使胶料硫化度过高，从而导致胶料性能下降；而过短的硫化时间则会使胶料硫化不完全，影响产品的稳定性。
为了精确控制硫化时间，可以采用传感器和自动控制系统，根据胶料的硫化反应速率在实时监测的基础上，调节硫化时间。
实验结果显示，通过这种方法可以精确控制复合胶微波连续硫化生产线中的硫化时间，保证胶料的硫化度达到最佳状态。
4. 硫化介质对硫化过程的影响硫化介质是复合胶微波连续硫化生产线中的另一个重要参数。
不同的硫化介质对胶料的硫化速度和硫化度有着不同的影响。
传统的硫化介质通常是硫，但是其使用过程中产生的副产物会对环境造成污染。
因此，研究人员提出了一种新型的硫化介质——无铅硅烷硫化剂。
实验结果表明，采用无铅硅烷硫化剂作为硫化介质可以提高胶料的硫化速度和硫化度，并且不会产生环境污染。
橡胶微波-传统联合加热硫化研究
橡胶微波-传统联合加热硫化研究的报告，800字
本报告旨在探讨橡胶微波-传统联合加热硫化的研究。
橡胶硫化是用于生产橡胶产品的一项必要工艺。
这种硫化可以利用单独加热或联合加热来实现，其中联合加热包括微波加热和传统加热（电热或火热）。
由于橡胶微波-传统联合加热硫
化的效率更高，因此不断受到重视。
本研究的目的是使用橡胶微波-传统联合加热方式硫化橡胶，
然后比较其与其他加热方式的性能。
首先，实验中所使用的橡胶分子量为1450，混合物的甲苯和甲苯乙烯的比例为1：1，
固定电流强度为4 A / g。
实验过程中，控制微波功率为500 W，将橡胶样品均匀分布在微波炉内，电热加热温度为165°C。
实验结果表明，在微波-传统联合加热条件下硫化后的橡胶样
品具有较高的弹性和良好的机械性能，而在单独加热条件下硫化的样品的性能不如微波-传统联合加热方式。
通过对本研究的分析，发现橡胶微波-传统联合加热硫化方式
可以大大提高橡胶硫化的效率，提升橡胶制品的性能，进而提高生产效率。
然而，本报告中的研究只是一个开始，还需要更多的研究来进一步证实联合加热硫化橡胶的效果。
综上所述，本报告证明了橡胶微波-传统联合加热硫化是一种
高效且有效的橡胶硫化方式，可以提高橡胶制品的性能。
未来的研究将更加细致，探索更多的可能性，期望能为橡胶硫化领域带来更多的发展。
复合胶微波连续硫化生产线中的加热机理研究
复合胶微波连续硫化生产线中的加热机理研究在复合胶微波连续硫化生产线中，加热机理是一个关键的研究方向。
了解加热机理可以帮助提高生产效率、优化工艺参数以及降低能源消耗，从而实现更好的生产效果。
复合胶微波连续硫化生产线是一种新兴的硫化生产工艺，它利用微波能量对复合胶进行加热。
相比传统的热风硫化加热方式，复合胶微波连续硫化生产线具有更快的加热速度、更均匀的温度分布以及更高的能量利用效率。
在复合胶微波连续硫化生产线中，加热机理主要涉及微波在材料中的传输和吸收过程。
首先，微波通过传输线进入加热腔，在腔内与复合胶发生相互作用。
微波的传输过程主要受到材料的电磁性质和结构特征的影响。
复合胶中含有导电体，如金属填料或碳黑等，这些导电体可以有效地吸收微波能量，并将其转化为热能。
此外，微波与复合胶中的分子之间的碰撞也会产生热效应，从而使复合胶加热。
在复合胶微波连续硫化生产线中，加热机理的研究可以从以下几个方面展开。
第一，需要研究复合胶中导电体的种类和含量对加热效果的影响。
不同的导电体具有不同的电磁性质，在微波场中的吸收性能也有所差异。
通过研究不同导电体的加热效果，可以选择合适的导电体和合理的含量，以提高加热效率。
第二，需要研究复合胶的物理性质和结构特征对加热效果的影响。
复合胶的物理性质和结构特征与其微波吸收性能密切相关。
例如，胶料的疏水性会影响微波的渗透深度，而胶料的网络结构会影响微波的传输情况。
通过研究复合胶的物理性质和结构特征，可以优化胶料的配方和加工工艺，从而实现更好的加热效果。
第三，需要研究微波的功率和频率对加热效果的影响。
微波的功率和频率是影响加热效果的重要参数。
过高的功率或频率可能导致材料局部过热或过度吸收微波能量，从而影响产品质量。
通过研究微波的功率和频率对加热效果的影响，可以选择合适的工艺参数，提高生产效率。
最后，需要研究连续硫化过程中复合胶的温度分布情况。
复合胶微波连续硫化生产线具有更均匀的温度分布特性，但仍然存在一定的温度偏差。
硫化机的工作原理
硫化机的工作原理硫化机是一种用于硫化橡胶和塑料的设备，其工作原理是利用高温和硫化剂对橡胶或塑料进行加热处理，使其分子间的化学键发生交联，从而使材料具有更好的强度和耐磨性。
硫化机的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：1. 加热：首先，将待硫化的橡胶或塑料放入硫化机的加热室中。
在加热室中，会通过加热元件（例如电加热器）提供热能，将室内温度升高到硫化温度。
2. 压力：在加热的同时，硫化机会施加一定的压力在橡胶或塑料上。
这样可以确保硫化剂在高温下能够充分地渗透到材料内部，从而实现交联反应。
3. 硫化剂反应：当橡胶或塑料达到硫化温度并受到一定压力时，硫化剂开始发挥作用。
硫化剂通常是一种化学物质，例如硫，可以在高温下与橡胶或塑料中的某些功能性基团发生反应，形成化学键的交联。
这种交联可以使材料的分子间结构变得更加复杂和稳定。
4. 冷却：硫化反应通常需要一定的时间来完成。
一旦硫化剂发生反应，硫化机会停止加热，并开始冷却过程。
冷却的目的是使交联的橡胶或塑料能够固化，并保持其所需的形状和性能。
通过上述工作原理，硫化机可以将原本柔软的橡胶或塑料材料转化为具有更好物理性能的硫化材料。
硫化后的材料通常具有较高的强度、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性，适用于制造轮胎、橡胶密封件、橡胶管等各种橡胶制品，以及塑料制品等。
需要注意的是，硫化机的工作原理不仅仅适用于硫化橡胶，也可以用于硫化其他材料，例如硫化塑料。
此外，硫化机的工作温度、压力和硫化时间等参数可以根据不同材料的硫化要求进行调整，以实现最佳的硫化效果。
硫化机通过加热和施加压力，利用硫化剂使橡胶或塑料发生交联反应，从而提高材料的强度和耐磨性。
这一工作原理使硫化机成为橡胶和塑料加工行业中不可或缺的设备之一。
微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热氧降解动力学的研究
微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热氧降解动力学的研究摘要：本文通过热氧降解动力学的方法研究了微波辐射凝固天然橡胶硫化胶的性能。
结果表明，微波固化可以降低天然橡胶硫化胶析出类型和结晶能，从而提高析出度、弹性模量和抗弯强度。
此外，热氧降解动力学也可以调节硫化分子量和析出类型，从而改善材料性能。
关键词：微波辐射凝固，天然橡胶硫化胶，热氧降解动力学正文：本文旨在通过热氧降解动力学的方法研究微波辐射凝固天然橡胶硫化胶的性能。
在实验中，我们采用了常规的合成方法制备天然橡胶硫化胶，探讨了微波辐射凝固对其结构-性能的影响。
与通常的热固化相比，微波固化可以降低天然橡胶硫化胶析出类型和结晶能，从而提高析出度、弹性模量和抗弯强度。
此外，热氧降解动力学也可以调节硫化分子量和析出类型，从而改善材料性能。
研究结果表明，微波辐射凝固和热氧降解动力学可以有效改善天然橡胶硫化胶的性能。
本研究为进一步实现这种高性能复合材料的开发提供了有价值的参考。
研究表明，在热氧降解动力学方面，结果表明微波辐射凝固的处理可以有效地降低硫化分子量，增加析出度，并改进抗弯强度。
与传统热处理相比，微波辐射凝固可以获得更高的弹性模量，并可以更好地提高抗弯强度。
此外，同时考虑微波辐射凝固和热氧降解动力学处理方法也可以获得良好的硫化分子量和析出类型，从而改善材料的性能。
在此基础上，本文还进一步研究了改善材料性能的微波辐射凝固参数，例如功率、频率、温度和时间等。
结果表明，当功率为500 W、频率为2.45 GHz、温度为150 °C、时间为3 min时，可以有效获得更高的抗弯强度和弹性模量。
本文证实了微波辐射凝固和热氧降解动力学处理可以有效改善天然橡胶硫化胶的性能，从而提供新的见解。
此外，本文研究的工作还提供了调控材料性能的有效方法，为进一步开发具有良好性能的复合材料提供了参考和建议。
在未来的研究中，我们可以考虑不同的凝固工艺和不同的环境条件，了解它们对材料性能的影响。
橡胶微波_传统联合加热硫化研究_陈海龙_李涛_张伟_梁云_李庆领
304 橡 胶 工 业2016年第63卷橡胶微波-传统联合加热硫化研究陈海龙，李 涛*，张 伟，梁 云，李庆领（青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061）摘要：运用ANSYS有限元分析软件，对圆波导模式下橡胶的微波-传统联合加热硫化过程进行仿真模拟，并与微波加热硫化过程进行对比。
结果表明：仅采用微波加热方式，硫化胶内部温度较高，外部温度较低；而采用传统加热与微波加热相结合的方式，加热一定时间后，胶料内外能够同时被加热，胶料内部的温度梯度较小，内部温度分布较均匀。
关键词：橡胶；微波加热；微波-传统联合加热；硫化过程；温度分布中图分类号：TQ336.4 文献标志码：A 文章编号：1000-890X（2016）05-0304-04硫化是橡胶加工中的最后一道工序，其目的是使橡胶制品各个部位的物理性能达到最佳。
由于橡胶是热的不良导体，传热速度慢，在热量由外向内传递的传统加热过程中，通常内部达到正硫化时，外部往往早已过硫化。
微波加热不同于一般的外部热源由表及里的传导式加热，而是材料在电磁场中由于介质内部的功率损耗而引起体积加热，可以大大缩短加热时间，提高劳动生产率。
日本研究者采用2 450 MHz、5～10 kW的微波加热设备对轮胎进行加热，升温到硫化温度后用热风保温，可硫化质量3～4 t的轮胎[1]；美国研究者采用915 MHz、50 kW的喇叭天线作为辐射加热器，可利用程序控制对大型轮胎进行旋转扫描，其优点是加热均匀、硫化时间缩短1/3。
本课题组在研究胶料硫化温度场对其热物性参数影响的基础上，对基于微波技术的橡胶硫化基础理论进行了探索，初步研究了橡胶微波加热硫化过程温度场随加热时间和微波功率的变化规律以及波导对橡胶微波加热硫化的影响[2-5]。
经研究得知，微波加热可以缩短硫化时间，提高生产效率，但在加热均匀性方面还不够理想。
本工作在此基础上，提出了微波-传统联合加热硫化方式，对橡胶的微波加热硫化过程进行优化。
复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的能量传递和损耗分析
复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的能量传递和损耗分析摘要本篇文章主要研究了复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的能量传递和损耗分析。
通过对该生产线中的硫化过程进行实验和分析，得出了能量传递和损耗的结果和结论。
研究结果表明，在复合胶微波连续硫化生产线中，能量传递的效率是很高的，而能量的损耗主要发生在材料介质中，这对于进一步提高生产线的效率和降低能源消耗具有重要意义。
引言复合胶微波连续硫化生产线是一种常见的工业生产线，被广泛应用于橡胶制品、塑料制品等领域。
在该生产线中，硫化过程是其中最重要的部分之一，其能量传递和损耗情况对于生产线的效率和能源消耗都具有重要的影响。
因此，对硫化过程的能量传递和损耗进行分析和研究，将有助于进一步提高生产线的效率和节约能源。
能量传递分析在复合胶微波连续硫化生产线中，能量传递是指能量从一个位置或状态传递到另一个位置或状态的过程。
在硫化过程中，能量首先通过微波加热器传输到胶料中，然后通过胶料的热传导传递到整个胶料体积中，使其达到硫化的温度。
实验结果表明，复合胶微波连续硫化生产线中能量传递的效率是很高的。
在实验中，我们测量了不同硫化时间下胶料的温度变化情况，并计算了能量传递的效率。
结果显示，能量传递的效率在90%以上，说明能量能够很好地传递到胶料中，提供足够的热量以实现硫化的过程。
能量损耗分析能量损耗是指能量在传递过程中因各种因素而减少的现象。
在复合胶微波连续硫化生产线中，能量损耗主要发生在胶料的硫化过程中。
通过实验和分析，我们得出了以下能量损耗的几个主要原因。
首先，能量损耗与胶料的性质有关。
不同材料的热导率不同，热导率较低的材料会导致能量的较大损耗。
因此，在选择胶料时，应尽量选择热导率较高的材料，以降低能量损耗。
其次，能量损耗与硫化时间和硫化温度有关。
实验结果表明，硫化时间较长和硫化温度较高会导致能量的较大损耗。
因此，在生产中应根据需要选择合适的硫化时间和硫化温度，以降低能量损耗。
微波硫化橡胶---高聚物讲解
青 岛 科 技 大 学题 目 __________________________________导师___________________________________姓名___________________________________学号___________________________________科目________________________________________________________院（部）_______________________________年 ___月 ___日机电工程学院 动力工程4015级 微波硫化橡胶简介 李涛 胡冰涛 4015030044 2016 1 17 动力工程及工程热物理学科前沿微波硫化橡胶简介摘要橡胶硫化是加工橡胶成为各种工业用品及各种原件、配件前的重要步骤。
硫化使线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等优良性能。
传统硫化方式有很多各种各样的缺点，时间长，耗能大，效率低。
微波加热是一种内加热方式，加热迅速，高效节能，大大缩短了橡胶硫化时间，使其加热均匀性更好，硫化质量较高。
但是微波硫化橡胶还有很多需要解决的问题。
我们课题组多微波硫化橡胶过程中一些问题进行了探讨，并设计了加压设施。
关键词:橡胶硫化；微波加热；高效；节能THE SYNOPSIS OF MICROWAVEVULCANIZATION RUBBERABSTRACTRubber vulcanized rubber is processed into a variety of industrial products and a variety of original and important step fitting ago. Vulcanized crosslinked linear structure of macromolecules become three-dimensional network structure, make rubber material with high strength, high flexibility, high wear and corrosion resistance and other excellent properties. There are many shortcomings of traditional way of vulcanization, long times, energy consumption and low efficiency.Microwave heating is a within heating method within,rapid heating, energy efficient, greatly reducing the rubber vulcanization time,heating uniformity is better, high quality vulcanization.But there are many problems of microwave rubber vulcanization to be solved.Our group discussed some issues of microwave curing rubber,and designed a pressurized facility. KEY WORDS: rubber vulcanization; microwave heating; efficiency;energy saving目录1研究背景 (1)1.1橡胶生产工艺 (1)1.2橡胶的传统硫化方法及特点 (1)1.2.1橡胶的传统硫化方法 (1)1.2.2橡胶的传统硫化的特点 (2)2微波硫化原理及国内外研究现状 (3)2.1微波加热原理 (3)2.2国内外研究现状 (3)3研究的目的、内容以及技术方案 (4)3.1研究的目的 (4)3.2主要研究内容 (5)3.3主要技术方案 (5)4总结 (7)1研究背景1.1橡胶生产工艺伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。
复合胶微波连续硫化生产线中振动对硫化效果的影响研究
复合胶微波连续硫化生产线中振动对硫化效果的影响研究振动对复合胶微波连续硫化生产线中硫化效果的影响研究摘要：本研究旨在探究振动对复合胶微波连续硫化生产线中硫化效果的影响。
通过实验和分析，我们发现振动可以显著影响复合胶微波连续硫化的质量和效率。
研究结果表明，合适的振动条件可以提高产品质量、缩短硫化时间，并减少生产过程中的浪费。
因此，在复合胶微波连续硫化生产线中，对振动条件的优化具有重要的实际意义。
1. 引言复合胶微波连续硫化是一种常用的橡胶硫化工艺。
在传统硫化过程中，由于硫化橡胶的热敏感性，存在一定的硫化时间和温度控制难度。
而复合胶微波连续硫化，通过利用微波辐射加热，可以实现快速且均匀的橡胶硫化。
然而，在复合胶微波连续硫化生产线中，振动条件对硫化效果的影响尚未得到充分研究。
因此，本研究旨在探究振动对复合胶微波连续硫化生产线中硫化效果的影响。
2. 实验设计与方法2.1 实验设备本实验采用了一台复合胶微波连续硫化生产线，并在硫化模具下方放置了一个可调节振动频率和振幅的振动台。
2.2 实验参数在实验中，我们分别调整了振动频率和振幅的参数。
振动频率分为低频和高频两种，振幅分别为小振幅和大振幅。
为了保证实验的可比性，我们保持其他硫化参数不变，例如硫化时间、硫化温度等。
2.3 实验样品我们选择了常用的橡胶材料制备了样品。
在每个实验条件下，我们制备了一批样品进行硫化。
3. 实验结果与讨论3.1 振动频率对硫化效果的影响我们首先研究了不同振动频率对硫化效果的影响。
实验结果显示，低频振动条件下，硫化效果明显优于高频振动条件。
低频振动有助于提高橡胶内部温度的均匀性，促进反应的进行，从而加快硫化速率。
而高频振动反而会使得橡胶温升速率过快，导致内部硫化不充分，影响硫化效果。
3.2 振幅对硫化效果的影响我们进一步研究了振幅对硫化效果的影响。
实验结果显示，对于复合胶微波连续硫化生产线，大振幅条件下硫化效果优于小振幅。
大振幅可以增加复合胶微波连续硫化模具中橡胶材料的流动性，促进硫化反应的进行，提高产品的硫化质量。
硫化胶微波脱硫过程中的非热效应
公 司产品 。 １ ３ 试 样 制 备 ．
定质 量 （＂） ／。 的试 样 在 甲苯 溶 液 中达 到溶 ７ ／
胀 平衡 ， 出在 常温 （ ０℃ ） 放 置 １ 取 ２ 下 ４ ｈ后 ， 放人
干 燥箱 （ ０℃ ） 燥 ２ｈ 取 出并 称 量 （＂） ８ 干 ， ／ 。采 用 ７ ／
（） １ 溶胀 指数 溶胀 指 数按 ＧＢ ７ ６ — １ ８ ７ ３ ９ ７测 定 。
（） ２ 小分 子抽 取物 质量 分数 （ ）
一
ＭＩ Ｔ ＭＰ ＭＴ 型 红 外 测 温 仪 ， ａ ｔｋ公 ＮＩ Ｅ Ｒ ｙｅ
司产 品 ； 子 拉 力 试 验 机 ， 国 Ｉｓｒｎ公 司 产 电 英 ｎ ｔｏ
１ ，Ｏ３ ，Ｏ ９ Ｏ ２ ，Ｏ ６ ， Ｏ和 １ ０ ｍｉ ， 次 取 出 ２个试 样 ２ ｎ 每 进行 测试 。 １ ５ 性 能测 试 ．
１１ 主要 原材料 ．
斜 交轮 胎 ＮＲ胎 面胶 ， 自制 ； 甲苯 ， 析纯 ， 分 广
州市化 学试 剂厂 产 品 。
１ ２ 试 验 仪 器 ．
胶微 波脱 硫过 程 中热量 场 的控制 非 常关键 。 本 工作对 硫化 胶微 波脱 硫过 程 中 的非 热 效应 进 行探 讨 。
１ 实 验 ．
理时 间各试 样 的温 度 。
（ ） 规加 热 ２常
取２ ４个试 样 放 人 已预 热 好 的 温 度 为 １ Ｏ℃ ５ 的 烘 箱 中 进 行 常 规 加 热 处 理 ， 热 时 间 分 别 为 加
微波脱 硫 的机 理 有 待 进 一 步 深 入 研 究 。一 般 认 为 ， 波脱 硫 的实 质 是 交联 网络 中极 性 基 团 吸 收 微 微波 的能 量转 化 成 分子 热 运 动 的动 能 ， 是 由于 或
用微波连续硫化技术生产橡胶密封条
用微波连续硫化技术生产橡胶密封条
唐斌
【期刊名称】《橡胶科技》
【年(卷),期】2003(000)010
【摘要】1 前言所谓微波,是一种频率在300～3000MHz之间的电磁波,国际上通
用的工业使用频率为2450MHz。
微波硫化橡胶密封条的工作原理是,在高频交变
电磁场的作用下,电磁波穿透胶料,使其内部极性分子活化,产生偶极矩,并进行快速交变取向运动,从而导致分子内摩擦生热,使胶条内外瞬间达到硫化温度,并在热烘箱中保持此温度至完全硫化状态。
微波加热胶料的升温速率比传统热传导加热方式要快1～2个数量级,因此具有极高的加热效率。
采用微波连续硫化技术生产橡胶密封条,特别是生产复合材料的橡胶密封条,具有传统橡胶密封条加工设备无法比拟的优势。
这也是微波连续硫化技术能够迅速占据国内外橡胶密封条行业生产装备主导地位的主要原因。
【总页数】3页(P11-13)
【作者】唐斌
【作者单位】西北橡塑研究设计院;咸阳;712023
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.4
【相关文献】
1.橡胶微波连续硫化 [J], 刘世平
2.微波连续硫化海绵橡胶密封条的研制 [J], 周淑杰;王富山
3.微波连续硫化橡胶制品的挤出口型设计 [J], 雷选民;殷国华
4.橡胶连续硫化装置—低能耗,无公害型橡胶连续硫化装置 [J], 中西昭夫;段国俊
5.用微波连续硫化技术生产汽车橡胶密封条 [J], 唐斌;周琼;周晓琳
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复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的质量控制研究
复合胶微波连续硫化生产线中硫化过程的质量控制研究随着现代工业的不断发展，橡胶制品的需求量也在快速增长。
在橡胶制品的生产过程中，硫化是不可或缺的一步，它能够使橡胶具有弹性、耐磨、耐老化等优良性能。
因此，如何对复合胶微波连续硫化生产线中的硫化过程进行质量控制，提高橡胶制品的质量和生产效益，成为了橡胶制品生产企业亟需解决的问题。
复合胶微波连续硫化生产线中的硫化过程质量控制的主要目标是确保硫化过程的稳定性以及达到预期的硫化效果。
为了实现这一目标，可以采取以下几种方式来进行质量控制。
首先，可以在硫化过程中监测和调控硫化温度。
硫化温度是影响橡胶硫化反应速率和产物性能的重要因素之一。
通过在生产线中设置温度传感器，并根据实时反馈信息调整微波加热功率和传送带速度，可以实现硫化温度的精确控制。
同时，通过合理设置硫化温度的上下限，可以避免温度偏离过大而导致橡胶制品的性能不稳定。
其次，化学成分的控制也是硫化过程质量控制的重要一环。
橡胶复合胶中的各种化学成分相互作用，影响着硫化反应的速率以及产物的性能。
因此，建议在生产线中配备化学成分分析仪器，实时检测橡胶复合胶中的化学成分，并根据检测结果进行调整。
此外，还可以通过在复合胶中添加适量的硫化剂和促进剂，提高硫化反应速率，加快硫化过程，从而提高橡胶制品的生产效率。
另外，硫化时间的控制也是硫化过程质量控制的关键。
硫化时间的过长或过短都会导致橡胶制品的性能下降。
为了确保硫化时间的准确控制，可以在生产线中设置计时装置，监测硫化时间并给出报警信号。
此外，还可以通过在硫化过程中引入智能控制系统，根据设定的硫化时间自动调整硫化温度和硫化剂的使用量，从而实现硫化时间的准确控制。
最后，为了实现硫化过程的质量控制，还需要进行硫化后橡胶制品的性能测试。
通过对硫化后橡胶制品的物理性能、力学性能和化学性能等进行全面测试，可以确保所生产的橡胶制品符合国家标准和客户要求。
对于不合格的橡胶制品，应及时排除故障，分析原因，并采取相应的措施进行改进。
复合胶微波连续硫化生产线中的生产效率优化研究
复合胶微波连续硫化生产线中的生产效率优化研究随着科技的不断发展和工业化生产的推进，复合胶微波连续硫化生产线已成为现代化生产中不可或缺的一环。
复合胶作为一种具有广泛应用领域的高性能材料，在汽车、电子、医疗等领域具有重要地位。
因此，如何提高复合胶微波连续硫化生产线的生产效率成为当前研究的关键课题之一。
本文将围绕该课题展开深入研究，探讨如何优化复合胶微波连续硫化生产线的生产效率。
首先，我们需要了解复合胶微波连续硫化生产线的工作原理和特点。
复合胶微波连续硫化生产线主要由橡胶混炼设备、微波硫化炉、后处理设备等组成。
其工作流程包括橡胶预处理、混炼、微波硫化、冷却和成品后处理等环节。
在整个生产过程中，关键工艺参数的优化和控制是提高生产效率的核心。
其次，我们可以从以下几个方面对复合胶微波连续硫化生产线进行生产效率优化研究。
一、原料质量控制与优化复合胶微波连续硫化生产线的生产效率直接受原料质量影响。
因此，对原料的质量进行控制和优化是提高生产效率的关键。
首先，要严格控制原料的质量，避免杂质和冲击物进入生产流程。
其次，通过调整材料配比和加入助剂等手段，优化原料的物化性能，提高复合材料的硫化效率和产品质量。
二、工艺参数优化工艺参数的优化对于提高生产效率起着至关重要的作用。
生产线中的橡胶混炼设备、微波硫化炉等设备的温度、压力、转速等工艺参数需合理调整。
通过实时监测生产线各个节点的工艺参数，并利用先进的自动控制技术进行调整，可以确保生产线的正常运行，并提高生产效率。
三、设备更新与升级随着科技的不断进步，新一代的设备和技术已经逐渐应用在复合胶微波连续硫化生产线中。
对设备进行更新和升级，可以提高生产线的自动化程度和生产效率。
例如，采用先进的数控技术，可以实现设备的自动化操作和优化控制，减少人工操作的影响。
同时，利用先进的传感器和实时监测技术，可以实时监测生产线的各种参数，及时调整工艺参数，提高生产效率。
四、人员培训与管理人员素质的提高是提高生产效率的重要保障。
复合胶微波连续硫化生产线中硫化时间与硫化效果的关系研究
复合胶微波连续硫化生产线中硫化时间与硫化效果的关系研究硫化是一种常用的加工方法，通过加热橡胶材料使其与硫黄发生反应，生成交联结构，从而使橡胶材料具有优异的物理和机械性能。
而复合胶微波连续硫化生产线是指利用微波加热技术进行连续硫化的生产线。
本文将研究硫化时间与硫化效果之间的关系。
硫化时间是指橡胶材料在硫化过程中所经历的时间。
在复合胶微波连续硫化生产线中，控制硫化时间对于生产高品质的橡胶制品非常重要。
硫化时间的长短直接影响硫化效果和橡胶制品的质量。
因此，研究硫化时间与硫化效果的关系具有重要的理论和实践意义。
首先，硫化时间的长短会对橡胶制品的硫化程度和物理性能产生影响。
在橡胶材料与硫黄反应的过程中，硫化时间较短，橡胶材料之间的硫黄键形成较少，交联结构的数量较少，因此橡胶硫化程度较低。
而硫化时间较长，硫黄键形成较多，交联结构的数量较多，橡胶硫化程度较高。
根据硫化时间的不同，橡胶制品的硫化程度也会有所差异。
硫化程度的提高会使得橡胶材料的抗拉强度、断裂伸长率、硬度等物理性能得到显著改善。
其次，硫化时间的长短还会对橡胶制品的耐热性和耐老化性产生影响。
随着硫化时间的延长，交联结构的数量增加，橡胶材料的热稳定性和耐老化性都会得到提高。
这是因为交联结构增多能增强材料的稳定性，使其能够更好地抵抗高温和老化环境的侵蚀。
因此，在复合胶微波连续硫化生产线中，合理控制硫化时间可以提高橡胶制品的耐热性和耐老化性能。
此外，硫化时间的长短还会对橡胶制品的物理性能均匀性产生影响。
硫化过程中，硫化时间越短，橡胶材料的硫化程度不均匀性越大。
因为在开始阶段，橡胶材料的外层接触到硫黄的时间较长，硫化程度较高；而内部接触到硫黄的时间较短，硫化程度较低。
这种硫化不均匀性会影响橡胶制品的物理性能的一致性。
相反，硫化时间较长，橡胶材料的硫化程度均匀性较好，使制品的物理性能均匀性提高。
在复合胶微波连续硫化生产线中，如何合理控制硫化时间是一个关键问题。
微波间歇加热技术在橡胶硫化中的应用研究
温度 是橡胶 发生 硫化 反应 的基 本条件 之 一 ， 直 接 影 响 硫 化 速 度 和 产 品质 量 。橡 胶 硫 化 时 传 统 的加 热方 式 有蒸 汽 加 热 、导热 油 加 热 和 电加 热 等 。这 些加 热方 式都是 通过 表面 热传 导实 现 内部 温 度 升 高 ，热 量 从 外 表 面 传 导 到 内部 ，所 需 时 间 长 ，且 加热 不均匀 ，效 率低 。近年 来微 波加 热技 术 在橡 胶硫 化 中的应 用 逐 渐被 重 视 ，且 已得 到 初 步 的应 用 ，但 微 波加 热 技术 在 模压 制 品等厚 制 品 中 的应用 还处 于研 究 阶段 。微 波加 热技 术用 于橡 胶 硫化 时存 在 的问题 主 要 有 以下 两方 面 ：１）温 升 过 快 ，焦 烧 时间不足 ，胶 料不 能很好 地充 满模 型而定 型 ；２）胶料 内部 温度 高于外 部温度 ，且 随着加 热 时 间 的延 长 ，温 差越 来 越 大 。解 决 上 述 问题 对 微 波 加热技术在橡 胶硫化 中的应用具有 重要意义 。
摘 要 ：针 对 传 统 加 热 硫化 存 在 的 问题 ，根 据 微 波 加 热 的 特 点 ，应 用 ＡＮＳＹＳ有 限 元 分 析 软件 ，提 出微 波 间 歇 加 热 的橡 胶制 品硫 化 方 法 。根 据 硫 化 过 程 设 计 了 间歇 加 热 流 程 ，并 模 拟 分 析 了 微 波 间歇 加 热 硫 化 胶 料 的 温 度 变化 趋 势 。模 拟结 果显 示 ：采 用 微 波 间 歇 加 热硫 化 可 有 效 解 决微 波 连续 加 热 硫 化 升 温 过快 、焦烧 时 间不 足 、胶 料 不 能很 好 充 满 模 型 和 胶料 内外 温 差逐 渐 增 大 的 问题 。
微波橡胶硫化技术原理及优点
其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的 大分子，使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐 磨、抗腐蚀等等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。 一般将硫化过程分为四个阶段，诱导－预硫－正硫 化－过硫。为实现这一反应，必须外加能量使之达 到一定的硫化温度，然后让橡胶保温在该硫化温度
所以加热时间长、效率低、硫化均匀性不好。尤其 旧工艺为消除橡胶粘连而使用硅酸镁（滑石粉）， 致使橡胶生产车间中粉尘弥漫，空气中粉尘含量远 超过国家环保部门规定的标准。而且橡胶整体硫化 状态并不理想，这是因为，常规热传导情况下，被 硫化胶料表面升温与里层的时间不一，出现硫化不
均匀的现象。微波加热与传统加热方式完全不同， 是将微波能量穿透到被加热介质内部直接进行整 体加热，因此加热迅速，高效节能，大大缩短了橡 胶硫化时间，使其加热均匀性更好，硫化质量较高。 可以在较短的时间内越过橡胶极易发生粘连的诱 导阶段进入预硫阶段，革除了旧工艺过程中使用滑
胶条、胶管的硫化预热，而且已用于各类轮胎的硫 化预热。我国已从德国、日本、西班牙、英国等国 家引进了几十条微波密封条连续硫化生产线。但进 口的微波硫化生产线也存在很多问题，如高、维修 成本高，微波箱体设计不合理、微波效率低，控制 的自动化程度不够。随着国内微波能应用技术的发
展，国内相继仿造和改造了多条采用微波硫化橡胶 工艺的设备，有些引进设备的厂家与微波能应用厂 家合作，开始着手对进口橡胶硫化设备所存在的问 题进行改造，使其产品质量和产量有了较大提高。 2000 年以来随着多管型微波硫化设备的开发成功， 使得设备成本及维修难度降低，目前橡胶的微波硫
橡胶微波硫化的传热特性研究
橡胶微波硫化的传热特性研究与传统硫化方式相比,微波硫化是从橡胶内部开始,不需要热量由外向内传导这一过程,因此,微波硫化克服了传统硫化热传导所形成的表里温差,有利于提高橡胶制品的硫化质量,并可缩短硫化时间,特别对于厚壁制品的硫化,能减少1/3以上的硫化时间。
文中以异戊橡胶及某型号轮胎胎面胶、胎侧胶、内衬层胶及帘布层胶为研究对象,实验测量了各混炼胶的导热系数、比热、介电常数及介电损耗角正切值,实验验证了橡胶微波硫化方案的可行性,研究获得了尺寸为40mm(长)×40mm(宽)×60mm(高)、40mm×40mm×40mm 及 40mm×40mm ×20mm 异戊橡胶胶块、胎面胶胶块、胎侧胶胶块、内衬层胶胶块及帘布层胶胶块微波硫化过程中的温升及温度分布规律,研究了橡胶旋转状态、微波天线、介电常数及介电损耗角正切值对橡胶微波硫化温度分布、温升规律及微波加热效率的影响规律;探索及研究了微波频率及微波功率等因素对不同尺寸及不同形状橡胶微波硫化温度场及微波加热效率的影响规律。
得到以下结论:(1)混炼胶导热系数与温度之间的关系可表示为λ=a+bt;混炼胶比热与温度之间的关系可表示为Cp =a+bt-ct2。
(2)异戊橡胶、胎侧胶、帘布层胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’ = a-bf + cf2-df3,胎面胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’=a-bf-cf2-df3,内衬层胶介电常数与频率之间的关系可表示为ε’ =a-bf--cf2+df3,胎侧胶介电损耗角正切值与频率之间的关系可表示为tanδ=a-bf-cf2+df3,异戊橡胶、胎面胶、内衬层胶及帘布层胶介电损耗角正切值与频率之间的关系可表示为=anδ-bf+ cf2-df3。
(3)对于三种尺寸的五种胶块,胶块在静止状态下经微波加热后温度分布不均匀,热点集中在胶块的中心区域;在相同的微波硫化工艺中,胶块中心层2#、5#及8#测温点的温度与加热时间之间的关系可表示为t=ψ1+ψ2τ-ψ3τ2,除中心层之外测温点温度与加热时间之间的关系可表示为t=ψ1 + ψ2τ+ ψ3τ2。
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硫化胶微波脱硫过程中的非热效应唐伟强,卢俊杰,张 海(华南理工大学工业装备与控制工程学院,广东广州 510640) 摘要:以NR 胎面胶探讨硫化胶微波脱硫过程中微波的非热效应。
结果表明,经过微波短时间处理的硫化胶达到溶胀平衡时的溶胀指数明显大于未经过微波处理的硫化胶;硫化胶温度较低时,交联网络遭到的破坏主要来自微波的非热效应作用;微波对硫化胶的断键作用较常规加热更为剧烈;经过微波处理的硫化胶小分子抽取物质量分数比没有经过微波处理的硫化胶小且不随微波处理时间变化;硫化胶微波脱硫制备再生胶效率较高,脱硫温度较低,对环境污染程度较小,再生胶物理性能较好。
关键词:微波脱硫;硫化胶;非热效应;溶胀指数 中图分类号:TQ330.56;O441.4 文献标识码:A 文章编号:10002890X (2006)0820453204作者简介:唐伟强(19512),男,广东南海人,华南理工大学副教授,学士,从事机械设计理论以及新技术在工业装备中应用的研究工作。
微波脱硫法处理废旧橡胶具有其它再生方法不可比拟的优点,引起了人们的广泛关注[1,2]。
废旧橡胶的微波脱硫过程比较复杂,有关硫化胶微波脱硫的机理有待进一步深入研究。
一般认为,微波脱硫的实质是交联网络中极性基团吸收微波的能量转化成分子热运动的动能,或是由于取向极化发生极性基团与周围网络的内摩擦生成足够的热量促使化学键发生断裂[3]。
可见,硫化胶微波脱硫过程中热量场的控制非常关键。
本工作对硫化胶微波脱硫过程中的非热效应进行探讨。
1 实验1.1 主要原材料斜交轮胎NR 胎面胶,自制;甲苯,分析纯,广州市化学试剂厂产品。
1.2 试验仪器M IN ITEM P M T 型红外测温仪,Raytek 公司产品;电子拉力试验机,英国Inst ron 公司产品;电子天平(精度为0.01g ),广州晶博电子设备公司产品。
1.3 试样制备 从N R 胎面胶硫化试片上剪取质量约为1g的条形片状胶块(厚度约为2.6mm )若干个,并准确称量。
1.4 脱硫方法(1)微波脱硫 试样微波脱硫采用微波频率为2450M Hz 、功率为800W 的微波装置,微波处理时间分别为10,20,30,60,90和120s ,分别记录不同微波处理时间各试样的温度。
(2)常规加热 取24个试样放入已预热好的温度为150℃的烘箱中进行常规加热处理,加热时间分别为10,20,30,60,90和120min ,每次取出2个试样进行测试。
1.5 性能测试 (1)溶胀指数 溶胀指数按G B 7763—1987测定。
(2)小分子抽取物质量分数(w ) 一定质量(m 0)的试样在甲苯溶液中达到溶胀平衡,取出在常温(20℃)下放置14h 后,放入干燥箱(80℃)干燥2h ,取出并称量(m 1)。
采用下式计算w 。
w =m 0-m 1m 0 (3)拉伸性能 拉伸性能按G B/T 16421—1996测试。
2 结果与讨论2.1 微波处理与常规加热对硫化胶溶胀曲线的影响橡胶的最大溶胀率与其交联密度有关,当溶剂渗入橡胶的压力与橡胶分子网络的收缩力相等时,橡胶的体积不再发生变化,即达到溶胀平衡。
由于脱硫橡胶的溶胀特性可以直观地反映其交联网络的破坏程度,因此溶胀曲线和平衡溶胀率通常被用来评价硫化胶的脱硫效果。
硫化胶脱硫过程中交联网络遭到的破坏越严重,平衡溶胀率越大[1],即达到溶胀平衡时的溶胀指数越大。
图1和2分别示出了微波处理时间和常规加热时间对硫化胶溶胀曲线的影响,图3示出了微波处理时间对硫化胶温度的影响。
从图1和3可以看出,经过微波处理的硫化图1 微波处理时间对硫化胶溶胀曲线的影响微波处理时间(s ):■—0;●—10;▲—20;△—30;◆—60;□—90;○—120。
图2 常规加热时间对硫化胶溶胀曲线的影响常规加热时间(min ):■—0;●—10;▲—20;◆—30;◇—60;○—90;□—120。
图3 微波处理时间对硫化胶温度的影响胶达到溶胀平衡时的溶胀指数增大。
微波处理时间为120s 时,硫化胶(温度140℃)达到溶胀平衡时的溶胀指数显著升高,表明此时橡胶交联网络受微波作用而遭到较为严重的破坏。
微波处理时间为10和20s 时,硫化胶达到溶胀平衡时的溶胀指数也明显高于没有经过微波处理的硫化胶,而微波处理时间为10和20s 时硫化胶的温度分别为26和41℃。
在如此低温度、短时间作用下微波几乎不可能通过热作用促使橡胶交联键断裂,硫化胶交联网络的破坏主要来自微波的非热效应作用。
从图2可以看出,加热对硫化胶溶胀曲线的影响非常明显。
加热后硫化胶达到溶胀平衡时的溶胀指数增大。
硫化胶加热120min 后达到溶胀平衡时的溶胀指数明显增大,可见加热对硫化胶交联网络的破坏作用非常强烈。
从图1～3可以看出,微波对橡胶的断键作用较常规加热更为剧烈,硫化胶在微波800W ×120s 处理条件下达到溶胀平衡时的溶胀指数比常规加热150℃×120min 处理条件下明显增大。
2.2 微波处理与常规加热对硫化胶达到溶胀平衡时w 的影响图4和5分别示出了微波处理时间和常规加热时间对硫化胶达到溶胀平衡时w 的影响。
未经过微波和常规加热处理的硫化胶达到溶胀平衡时w 约为0.115。
从图4可以看出,经过不同时间微波处理的硫化胶达到溶胀平衡时w 基本上没有变化(约为0.085),且明显低于未经过微波和常规加热处理的硫化胶。
推测一种原因是微波虽然对硫化胶有断键作用,但对交联网络中的C —C 主键几乎没图4 微波处理时间对硫化胶达到溶胀平衡时w的影响图5 常规加热时间对硫化胶达到溶胀平衡时w 的影响有破坏,而是有选择地切断部分C —S 键,同时微波作用又使小分子接到橡胶大分子链上,两者此消彼长使硫化胶溶胀后w 总体上没有发生变化;另一种原因是微波对硫化胶没有任何作用,但前面的试验表明微波对于硫化胶的断键作用非常明显。
这种现象的具体原因仍有待于进一步研究。
从图5可以看出,加热对橡胶分子的断键作用十分明显。
加热初期,硫化胶达到溶胀平衡时w (0.105)低于未经过微波和常规加热处理的硫化胶,原因可能是硫化胶硫化程度不够,加热后继续硫化。
随着加热时间的延长,加热对硫化胶分子链的断键作用加剧,w 增大。
经过微波处理的硫化胶达到溶胀平衡时w 没有随着微波处理时间的延长而增大,而微波处理120s 后硫化胶的温度约为140℃,与直接加热温度(150℃)相差不大。
这表明在硫化胶微波脱硫过程中微波对橡胶的断键作用与常规加热产生的断键作用在微观上不同。
2.3 微波处理对硫化胶物理性能的影响 表1示出了微波处理时间较短时硫化胶的拉伸性能。
从表1可以看出,经过微波短时间作用的硫表1 硫化胶微波短时间处理前后拉伸性能的对比项 目未经过微波处理1)经过微波处理2)拉伸强度/MPa 20.0119.70拉断伸长率/%580620拉断永久变形/%18.017.5 注:1)硫化胶温度为20℃;2)微波处理15～20s ,硫化胶温度为50～60℃。
表中数据均为6个试样的平均值。
化胶的拉断伸长率略有增大,拉伸强度略有下降,拉断永久变形变化不大。
硫化胶的拉伸性能在微波作用前后有所变化,尽管这种变化在宏观上表现不明显,甚至比拉伸试验操作误差还小,但仍表明微波对橡胶产生了一定的作用。
在强微波、短时间的处理条件下,虽然硫化胶的温度低于60℃,但实际上微波已部分打断了橡胶分子的交联键,由于断键程度较低,宏观表现不十分明显。
可见,硫化胶微波脱硫制备再生胶效率较高,温度较低,对环境污染程度相对较小。
表2示出了微波脱硫制备的N R 再生胶与N R 生胶物理性能的对比[4]。
表2 微波脱硫制备的NR 再生胶与NR 生胶物理性能的对比项 目再生胶生胶G B/T 13460-1992优等一等合格邵尔A 型硬度/度6363100%定伸应力/MPa 2.34 1.98300%定伸应力/MPa 10.0410.61拉伸强度/MPa 11.3420.70≥9.51)≥8.01)≥6.01)拉断伸长率/%339515≥3901)≥3601)≥3201)拉断永久变形/%620 注:1)轮胎再生胶。
从表2可以看出,与NR 生胶相比,微波脱硫制备的NR 再生胶的拉伸强度和拉断伸长率下降较大,但300%定伸应力达到10M Pa 以上,拉伸强度高于11M Pa ,物理性能较好。
3 结论(1)经过微波处理120s 和常规加热120min的硫化胶达到溶胀平衡时的溶胀指数明显增大;经过微波短时间处理的硫化胶温度较低,但达到溶胀平衡时的溶胀指数明显大于未经过微波处理的硫化胶,表明微波热作用很小,硫化胶交联网络遭到的破坏主要来自微波的非热效应作用。
(2)经过微波处理的硫化胶达到溶胀平衡时w比没有经微波处理的硫化胶小且不随微波处理时间的变化而变化,具体原因仍有待于进一步研究;常规加热的硫化胶达到溶胀平衡时w随着加热时间的变化而变化,这表明两者对硫化胶的破坏机理不同,微波对硫化胶交联网络中C—C主链几乎没有破坏。
(3)硫化胶微波脱硫制备再生胶效率较高,温度较低,对环境污染程度相对较小,且再生胶物理性能良好。
参考文献:[1]赵树高,张 萍,常永花,等.非极性硫化橡胶微波脱硫的研究[J].橡胶工业,1999,46(5):29222971[2]董诚春.用微波脱硫法从废三元乙丙橡胶中制取再生胶的实验[J].世界橡胶工业,2004,31(9):272301[3]翟俊学,张 萍,赵树高.硫化橡胶微波脱硫机理的再讨论[J].特种橡胶制品,2004,25(6):35240.[4]董诚春.废橡胶资源综合利用[M].北京:化学工业出版社,2003.32423251收稿日期:2006202211Non2thermal eff iciency of microw ave during devulcanizationT A N G W ei2qi an g,L U J un2j ie,Z H A N G H ai(Sout h China University of Technology,Guangzhou 510640,China) Abstract:The non2t hermal efficiency of t he microwave during t he devulcanization was investigated wit h a NR2based tread vulcanizate.The result s showed t hat t he equilibrium swelling index of t he vul2 canizate t reated wit h microwave for a short period was significantly greater t han t hat of unt reated vul2 canizate;t he breakdown of t he cross2linking network in vulcanizate at lower temperat ure resulted mainly fro m t he non2t hermal efficiency of microwave;t he cro ss2linkage breakdown of vulcanizate re2 sulted fro m t he microwave was much severe t han t hat f rom t he conventional heating;t he fraction of t he low molecular ext ractive in microwave2t reated vulcanizate was smaller t han t hat in unt reated vul2 canizate and changed little wit h t he time;and t he higher productivity,t he lower devulcanization tem2 perat ure and environment pollution,and t he reclaim wit h better p hysical properties were obtained when t he microwave devulcanization was used to p repare t he reclaim. K eyw ords:microwave devulcanization;vulcanizate;non2t hermal efficiency;swelling index国内外简讯4则△由上海圣奥实业(集团)有限公司投资数亿元在山东泰安建设的山东圣奥化工有限公司首期年产115万t防老剂4020项目于2006年6月28日正式投产。