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橡胶工业2008年第55卷

载重子午线轮胎硫化温度的在线检测与分析

胡湘琦。，华松，王伟，赵树高
(1．青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266042；2．贵州轮胎股份有限公司，贵州贵阳550OO8)

摘要：分别对轻型和中型载重子午线轮胎进行硫化温度在线测定和分析。结果表明，测温点距轮胎外表面越近，
硫化过程中升温速度越快，启模后降温也越快，其后硫化效应也越小；轮胎外表面温度的上升主要受外蒸汽的影响，胎
里部位的最高温度超过160℃，其温度受内温的影响较大，胎肩部位的最高温度比胎圈部位略低；轻型载重轮胎不同
测温点和胶料问的总等效硫化程度和启模等效硫化程度差异较小，中型载重轮胎则差异较大；两规格轮胎肩部最厚处
的总等效硫化程度相当。
关键词：载重子午线轮胎；硫化测温；活化能；等效硫化程度

中图分类号：TQ330．67；U463．341．3／．6文献标识码：B文章编号：1000—890X(2008)12—0758—05

在进行轮胎硫化条件设计时，动力介质一旦1实验
确定，意味着硫化温度和压力一定，此时硫化周期1．1测温点分布
的优选即成为关键因素。轮胎硫化时间通常是根分别在胎肩和胎圈部位选取13个测温点，具
据对轮胎所有部位胶料的正硫化时间、胎肩厚度、体分布如图1所示。
成品轮胎的物理性能和耐久性能等多种因素进行

综合分析，再结合生产经验而确定。这种方法缺一
乏直接的技术数据支持，且生产过程中施加的一—一
温度和压力经常波动。因此，在实际生产过程
中，为了保证轮胎达到足够的硫化程度，往往采
取宁过勿欠的原则，从而导致成品轮胎各部位
存在不同程度的过硫现象。这样不仅可能损失
轮胎的综合使用性能，而且造成能耗增大、生产
成本增加¨。
硫化温度的在线检测技术是确定和检验预定
硫化周期是否合理的重要手段，它有助于实时了

解硫化期间轮胎内部的热分布和热历程，掌握轮图1载重子午线轮胎硫化测温点分布
胎各部位胶料的实时硫化温度及其动态升降过1胎面；2胎面与3带束层之间；3一上模2带束层端点；
程。对所取得的温度数据进行分析处理后可探知4一下模2带束层端点；5上模垫胶表面；6一下模垫胶
轮胎硫化工艺的合理性。表面；7胎冠中部胎体与1带束层间；8-下模胎侧
中部胎体帘布表面；9一上模胎侧中部胎体帘布表
本工作分别以轻型和中型载重子午线轮胎为
面；10下模胎体帘布反包端点；11一上模胎体
例，在实际生产采用的硫化工艺条件下对硫化温
帘布反包端点；12一下模胎圈硬三角胶中
度进行在线追踪检测，并对测定结果进行分析，以部；13一上模胎圈硬三角胶中部。
期对相关生产工艺的优化有所启发。1．2埋线与测温
胎坯成型前预先准备好与测温点数相同的单
作者简介：胡湘琦(1973一)，女，湖南茶陵人，贵州轮胎股份有
限公司高级工程师，青岛科技大学在读硕士研究生，主要从事载根长7～8m的热电偶连接线，连接线一端裸露
重子午线轮胎技术研究和管理工作。3～4mm(不可裸露过多，否则会降低测温精度)，
第12期胡湘琦等．载重子午线轮胎硫化温度的在线检测与分析

接热电偶并埋于胎坯中指定位置，另一端裸露2结果与讨论
30~40mm用于连接测温仪，外端头贴上序号标2．1硫化反应活化能的确定
签。在轮胎成型操作中按顺序进行埋线，分胎冠根据Arrhenius一级反应方程式：

和胎体两部分进行。所有点布置后用薄胶片固K=Ae一志(1)
定，以免胎坯变形使热电偶产生位移，成型完毕后式中K——硫化反应速率常数；
以万能表测定热电偶有无断、脱现象。然后将所A——常数；
有连接处用绝缘、耐高温胶布包裹，所有连接线确E——硫化反应活化能，J·mol_。；
保无脱接后，用绝缘、耐高温胶布将所有的连接线T——硫化温度，K；
包缠成一根总线。R——气体常数，其值为8．314
为配合测温，提前在硫化机模具侧板前部开J·(tool·K)_。。
设O15mm的测温孔，沿测温孑L至模具边缘开设K可以用硫化仪所测得的t。。的倒数表征，则
深8mm、宽15mm的测温槽，用于引出测温总由式(1)可导出t。。与丁之间的关系如下：
线。测温总线引出后，将热电偶连接线按序号依lnt9。一一lnA+E／RT(2)
次与硫化测温仪相连，硫化计时开始后，测温仪即轮胎各部位胶料在不同温度下的t。。测试结
按10S间隔记录各测温点的硫化温度。果和硫化反应活化能计算结果见表2。
硫化结束后将轮胎从模具内卸出，由于连着

测温线，将轮胎停放在卸胎支臂上自然冷却，直至表2轮胎各部位胶料在不同温度下的f，。和
所有测温点温度降到100℃以下后测温结束。硫化反应活化能

1．3硫化测温胶料E／RE／
本次测温使用华南理工大学研制的3．2版轮(J·mol一1)
胎、橡胶硫化测温仪；配置DT9208A