工業膠輥生產工藝之硫化

      工業膠輥生產工藝之硫化
　　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因素（如硫化體系）的作用，重新轉化為軟質彈性橡膠制品或硬質韌性橡膠制品，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生化學反應，由線形的橡膠大分子交聯成立體網狀結構的大分子，從而大大改善了橡膠的各項性能，使橡膠膠輥獲得了能滿足產品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、彈性等物理機械性能和其他性能。硫化的實質是交聯，即線形的橡膠分子轉化為空間網狀結構過程。

　　目前，大中型膠輥生產企業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，時間上需要延長1~2倍。對不能用硫化罐硫化的特殊膠輥，有時采取熱水硫化。

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

　　小型膠輥現已大部分改為平板硫化機模壓硫化，徹底改變了膠輥傳統的硫化方式。近年還實行注壓機裝模、抽真空硫化，并且可以自動開閉模，機械化和自動化程度大幅提高，而且硫化時間短，產品質量好，生產效率高。尤其是采用橡膠注射成型硫化機時，把成型和硫化兩個工序合二為一，時間可以縮短到2~4 min，已成為膠輥生產發展的重要方向。

　　目前，以聚氨酯彈性體（PUR）為代表的液體橡膠在膠輥生產中前景廣闊，它采用聚氨酯澆注機澆注形式，拋棄了復雜的成型操作與笨重的硫化設備，使膠輥生產工藝大為簡化。不過，澆注式最大的缺點是必須使用模具，對于大型膠輥特別是單個產品來說，開發模具將導致生產成本大幅提高，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，定量地澆注到緩慢旋轉的膠輥金屬芯上，一步一步實現邊澆注邊固化，最后形成膠輥。這種工藝不僅流程短，機械化、自動化程度高，而且省去了笨重的模具，可隨意根據要求生產各種規格尺寸的膠輥，使成本大幅度下降，現已成為PUR膠輥的主要發展方向。