[发明专利]一种轮胎胶料硫化体系的设计方法

摘要

本发明提供了一种轮胎胶料硫化体系的设计方法，首先统计轮胎热物性参数、硫化动力学参数的变化范围；然后，建立轮胎硫化过程数值模型，分别对热物性参数、硫化动力学参数进行正交试验，确定工程正硫化时间与热物性参数、硫化动力学参数的关系图以及热物性参数、硫化动力学参数对正硫化时间的影响主次顺序；最后，选取正硫化时间的主要影响因素，根据工程正硫化时间与该主要影响因素的关系图，调整该主要因素的数值来设计硫化体系。本发明减小轮胎胶料硫化体系设计盲目性，实现轮胎中不同胶料间硫化体系之间的合理匹配，提高轮胎硫化效率，减少开发费用、缩短研发周期，且轮胎断面越厚、胶料层数越多，本发明所述的方法越有效。

主权项

一种轮胎胶料硫化体系的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，统计轮胎中常用橡胶材料的热物性参数、硫化动力学参数，所述热物性参数包括导热系数λ、比热容c、密度ρ，所述硫化动力学参数包括频率因子A2、活化能与气体常数比值E1/R，确定热物性参数、硫化动力学参数的变化范围；第二步，建立轮胎硫化过程数值模型，其中温度场与硫化反应场之间为顺序耦合关系，靠近钢模一侧的橡胶均定义为同一种材料M1、靠近水囊一侧的橡胶定义为另一种材料M2；第三步，分别对热物性参数、硫化动力学参数进行正交试验，所述热物性参数、硫化动力学参数取其变化范围的最大值、最小值和中间值，响应指标为轮胎工程正硫化时间；第四步，根据第三步的实验结果确定工程正硫化时间与热物性参数、硫化动力学参数的关系图，计算热物性参数、硫化动力学参数所对应的正硫化时间的平均值的极差，并根据实验结果确定热物性参数、硫化动力学参数对正硫化时间的影响主次顺序；第五步，根据热物性参数、硫化动力学参数对正硫化时间的影响主次顺序，选取主要影响因素，根据工程正硫化时间与该主要影响因素的关系图，调整该主要因素的数值来设计硫化体系。