一、傳統(tǒng)橡膠硫化工藝 

1、影響硫化工藝過程的主要因素： 

硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的,過量的硫磺會由膠料表面析出,俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求,硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3％，在半硬質膠中用量一般為20％左右，在硬質膠中的用量可高達40％以上。 

硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時間硫化。 

2、硫化時間：這是硫化工藝的重要環(huán)節(jié)，時間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度（俗稱正硫化），才能保證*的綜合性能 

二、橡膠硫化工藝方法 

按硫化條件可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三類。 

1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸漬,然后洗凈干燥即可。 

2、室溫硫化時,硫化過程在室溫和常壓下進行,如使用室溫硫化膠漿（混煉膠溶液）進行自行車內胎接頭、修補等。 

3、熱硫化是橡膠制品硫化的主要方法。根據硫化介質及硫化方式的不同，熱硫化又可分為直接硫化、間接硫化和混氣硫化三種方法。 

①直接硫化，將制品直接置入熱水或蒸汽介質中硫化。 

②間接硫化，制品置于熱空氣中硫化,此法一般用于某些外觀要求嚴格的制品,如膠鞋等。 

③混氣硫化，先采用空氣硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影響制品外觀的缺點，也可以克服由于熱空氣傳熱慢，而硫化時間長和易老化的缺點。 

三、橡膠硫化工藝： 

橡膠在未硫化之前，分子之間沒有產生交聯，因此缺乏良好的物理機械性能，實用價值不大。當橡膠加入硫化劑以后，經熱處理或其他方式能使橡膠分子之間產生交聯，形成三維網狀結構，從而使其性能大大改善，尤其是橡膠的定伸應力、彈性、硬度、拉伸強度等一系列物理機械性能都會大大提高。橡膠大分子在加熱下與交聯劑硫磺發(fā)生化學反應，交聯成為立體網狀結構的過程。經過硫化后的橡膠稱硫化膠。硫化是橡膠加工中的zui后一個工序，可以得到定型的具有實用價值的橡膠制品。  

四、注壓成型硫化工藝： 

普通模壓與注壓zui明顯的區(qū)別在于前者膠料是以冷的狀態(tài)充入模腔的，而后者則是將膠料加熱混合，并在接近硫化溫度下注入模腔。因而，在注壓過程中，加熱模板所提供的熱量僅僅只用于維持硫化，它能很快將膠料加熱到190℃-220℃。在模壓過程中，由加熱模板所提供的熱量首先要用于預熱膠料，由于橡膠的導熱性能差，如果制品很厚，熱量要傳導到制品中心需要較長的時間。采用高溫硫化也可在一定程度上縮短操作時間，但往往導致靠近熱板的制品邊緣出現焦燒。采用注壓法硫化，可以縮短成型周期，實現自動化操作，這對大批量生產zui為有利。注壓還具有以下優(yōu)點：可以省去半成品準備、起模和制品修邊等工序；可以生產出尺寸穩(wěn)定、物理機械性能優(yōu)異的高質量產品；減少硫化時間，提高生產效率，減少膠料用量，降低成本，減少廢品，提高企業(yè)經濟效益。 

五、注壓成型硫化工藝注意事項： 

采用合理的螺桿轉速、背壓，控制適當的注射機溫度。一般地，應保持出料口膠溫和控制循環(huán)溫度之差不大于30度為宜。注射機螺桿的用途是在選定的和均勻的溫度下為每一循環(huán)制備足夠量的膠料；它明顯地影響著注射機的產量。背壓是通過放慢注射缸中出油口的流量而產生的，并對注射機所射出膠料，對注射油缸的推擠作用進行限制。實踐中，背壓只會稍微增加對膠料的剪切，而不會引起硫化制品物理性能的降低。  

噴嘴的設計： 

噴嘴連接注射機頭和模具，同時對熱平衡有一定作用。經過噴嘴的壓力損失會經由注射而轉換成為熱量。膠料絕不允許在這個部位硫化。因此，選擇合適的噴嘴直徑非常重要，它影響著噴嘴部位的摩擦生熱、膠料注射時所需要的壓力和充模時間。  

合適的模具溫度，*的硫化條件。在選擇好膠料的*配合之后，重要的就是注射成型條件與硫化條件的相互配合。注壓成型與模壓成型相比，由于模具表面、內部溫度分布不同，要實現良好的硫化就必須對溫度進行高精度控制，使模具表面、內部同時達到*硫化條件。高溫會增大橡膠的收縮率，但二者關系是線性的，在生產前應有充分的估計。此外，就成型壓力而言，高壓成型是極為有利的，因為壓力與收縮成反比關系。  

安全合理的膠料配方設計。對于進行注壓硫化成型的膠料，要求其具有以下特性： 

膠料的門尼焦燒時間應當盡可能的長，以獲得zui大的安全性。通常，門尼焦燒時間應比膠料在機筒中的停留時間長2倍。 

硫化速度快，通過對不同膠料硫化體系的合理選擇，添加合適的促進劑，使膠料在注壓硫化時有令人滿意的效率。流動性良好，良好的流動性能減少膠料的停留時間，減少注壓時間，并提高防焦燒能力。 

六、氮氣硫化工藝  

采用充氮氣硫化的主要優(yōu)點是節(jié)能和延長膠囊壽命，可節(jié)省蒸汽80%，膠囊使用壽命可延長1倍。輪胎在硫化過程中要消耗大量熱能和電能，因此開發(fā)和推廣節(jié)能硫化工藝意義重大。由于氮氣分子量小、熱容很小，氮氣充入輪胎膠囊內腔時，不會吸熱而引起溫度降低，也不易造成膠囊氧化裂解破壞。  

七、氮氣硫化的工藝特點 

先通高溫高壓蒸汽，若干分鐘后切換通入氮氣，利用充氮硫化的“保壓變溫”工藝硫化至結束。因為zui初通入幾分鐘蒸汽的熱量足夠保持硫化一條輪胎，理論上只要在完成硫化之前溫度不降到150℃以下即可。但是，采用氮氣硫化時，首先通入的是高溫高壓蒸汽，會造成上下胎側的溫差，要消除上下胎側的硫化溫差，必須合理布置硫化介質噴射的位置，改進密封和熱工管路系統(tǒng)。硫化用氮氣的純度要求達99.99%，達到99.999%，并建議企業(yè)自配制氮系統(tǒng)，以降低使用成本。氮氣純度不夠，會影響膠囊的使用壽命。 將氮氣硫化的“保壓變溫”硫化原理應用于傳統(tǒng)循環(huán)過熱水硫化工藝的改造，人們又開發(fā)出了用高溫高壓蒸汽加過熱水的硫化工藝取代常規(guī)的循環(huán)過熱水硫化工藝。硫化時，先通入高溫高壓蒸汽，若干分鐘后切換通入循環(huán)過熱水，再過若干分鐘后關閉回水閥停止循環(huán)，直到利用潛熱硫化至結束。采用這種新的加熱硫化方法，據理論計算，其能耗僅是傳統(tǒng)硫化工藝方法的1/2。 

八、變溫硫化工藝  

變溫硫化工藝過程的關鍵因素  

根據成品物理性能試驗和生產經驗，縮短硫化時間。這在一定程度上減輕了過硫化程度。  

采用高溫硫化。近年來小型輪胎硫化工藝逐漸向高溫硫化方向發(fā)展，且考慮后硫化效應，硫化時間短，對減輕過硫和提高硫化程度的均勻性有一定作用。  

進行硫化測溫，找到制品中的zui慢硫化點，以該點為依據來確定硫化時間，效果較前兩種好。利用該法可不同程度地提高硫化效率，改善硫化程度的均勻性。但由于實際生產中只考察外溫，輪胎各部位的實際溫度并不確知，加上并不是每次溫度固定不變，因此根據測溫計算出的結果與實際硫化的結果有較大誤差。 橡膠厚制品硫化過程溫度場模擬仿真與預測表明，溫度不均勻是造成輪胎外胎硫化程度不均勻的主要因素。橡膠工業(yè)普遍認為外溫恒定是保證質量的重要條件，從設備上要千方百計地實現恒溫。這對非厚橡膠制品來說是正確的，而對輪胎外胎等厚橡膠制品則不然。輪胎在模型中加熱硫化，熱經由模型傳到外胎各部位。橡膠是熱的不良導體，溫升慢，加熱早期外胎各部位存在明顯的溫度梯度，經過較長時間才能達到平衡