[发明专利]一种全钢子午胎硫化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种全钢工程机械轮胎硫化工艺，具体的说，涉及一种全钢子午胎硫化工艺，属于橡胶技术领域。

背景技术

我国的轮胎工业起步较晚，初期发展速度迟缓，改革开放以来，随着国民经济的快速、持续增长和经济全球化的趋势，轮胎行业产业结构调整速度加快，产品升级换代能力和综合竞争力不断增强。在此发展过程中，我们的轮胎研发手段和研发能力还很落后，在倡导大力发展环保型轮胎、节能型轮胎、智能型轮胎的竞争中，我们还缺乏持续发展的能力。

随着消费者对轮胎质量的了解，轮胎客户越来越注重轮胎的安全性能和使用寿命，不再仅仅依靠价格作为选择依据，所以对轮胎的耐磨、安全性能有了更高的追求。在这种形势下，轮胎的高速性能、安全性能和耐磨耗性能及使用寿命就显得尤为重要。根据轮胎行业统计，我国全钢载重子午线轮胎全部是在引进国外先进技术基础上，通过消化吸收以及国产化创新，逐步形成了自己的发展模式。其主要生产方式没有大的调整，生产工艺包括密炼、压出、压延、钢圈、裁断、成型和硫化，其中硫化工艺是决定轮胎性能的最关键步骤。轮胎除了追求载荷能力、乘坐舒适性，还需要有长的使用寿命，决定使用寿命的关键问题之一就是如何提高轮胎耐磨性能。硫化工艺决定了轮胎胎面橡胶与硫化体系材料交联特性，对改善胎面橡胶耐磨性能起着关键作用。

轮胎是汽车的重要组成部分,支撑着汽车的全部质量和动载荷并传递各种力(驱动力、制动力、转向力和侧向力等),是一个重要的支撑元件和行走元件。轮胎又是汽车的运行材料之一。在汽车使用成本中所占比重较大。因此,分析研究影响轮胎使用寿命的因素,不断改善轮胎磨耗,提高轮胎使用里程,降低汽车的使用成本至为重要。随着汽车行驶道路状况的不断改善,轮胎制造质量和结构强度的不断提高,轮胎的非正常损坏得到了有效控制和减少。因此,轮胎胎面的磨损便成了轮胎损坏的主要现象。在轮胎滚动时,因受周向切力与侧向切力的作用,引起轮胎与路面之间的相互滑移、摩擦,使胎面层受机械应力、热等因素的综合作用,发生分子链与交联链断裂,从而造成轮胎胎面的磨损。当轮胎花纹沟低于安全深度（一般为2毫米）时轮胎使用寿命终结。提高轮胎胎面橡胶的耐磨性能就能提高轮胎使用寿命和使用效率。

目前，由于硫化设备和工艺条件的限制，全钢子午胎轮胎胎面的物理性能低，尤其是耐磨性能、拉伸强度、硬度差，轮胎使用寿命短，轮胎外观的胎侧泡、胎肩泡等问题频繁出现，轮胎次品率高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种全钢子午胎硫化工艺，大幅提高了轮胎胎面的耐磨性能，拉伸强度、硬度也得到提高，轮胎使用寿命提高25%以上；减少了轮胎外观的胎侧泡、胎肩泡等质量问题，轮胎次品率降低23%以上。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种全钢子午胎硫化工艺，在硫化机胶囊内通入高温介质，使轮胎温度升高并保持一段时间，经过两期加温硫化使轮胎完成硫化反应。

一种全钢子午胎硫化工艺，包括如下步骤：1、一期加温硫化：包括一期硫化诱导阶段和一期预硫化阶段；2、二期加温硫化：包括二期硫化诱导阶段、二期预硫化阶段和正硫化阶段。

所述一期加温硫化包括如下步骤：

（1）一期硫化诱导阶段：

在硫化轮胎的胶囊内通入180～220℃的高温介质 1～3分钟，使胶囊内压力达2.6 MPa。

所述一期加温硫化包括如下步骤：

（2）一期预硫化阶段：

保持高温介质进、出口阀门关闭，保温保压：当温度下降到低于170℃时，开启高温介质进口阀门，通入高温介质，当温度超过170℃时，关闭高温介质进口阀门，继续保压；反复间断地通入180～220℃高温介质使之在胶囊内循环，共3～6分钟。

所述二期加温硫化包括如下步骤：

（1）二期硫化诱导阶段：

在硫化轮胎的胶囊内通入210～240℃的高温介质 1～3分钟，使胶囊内压力达2.8 MPa。

所述二期加温硫化包括如下步骤：

（2）二期预硫化阶段：

保持高温介质进出口阀门关闭，保温保压：当温度下降到低于200℃时，开启高温介质进口阀门，通入高温介质，当温度超过200℃时，关闭高温介质进口阀门，继续保压；反复间断地通入210～240℃高温介质使之在胶囊内循环，共2～5分钟。

所述二期加温硫化包括如下步骤：

（3）正硫化阶段：

胶囊内不再通入高温介质，关闭进出口阀门，保压7～45分钟，使轮胎进行硫化反应，此过程中压力基本不变，温度下降至110～120℃。