微波在橡膠硫化中的應用

微波作為一種新的能源，目前已在橡膠硫化預熱領域得到廣泛應用。上世紀70年代以來，微波能應用技術在國外不僅廣泛用于各種擠壓膠條、膠管的硫化預熱，而且已用于各類輪胎的硫化預熱。

橡膠的硫化過程是指在一定條件下，膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學反應，使其由線型結構的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結構的大分子，從而獲得橡膠優(yōu)良性能。為實現(xiàn)這一反應，必須外加能量使之達到一定的硫化溫度。

由于橡膠導熱性能差，傳統(tǒng)方法是將膠料采用蒸汽或遠紅外加熱等硫化工藝。但由于加熱溫度是由介質外部向內(nèi)部慢慢地熱傳導，所以加熱時間長、效率低、硫化均勻性不好。而微波加熱與傳統(tǒng)加熱方式完全不同，是將微波能量穿透到被加熱介質內(nèi)部直接進行整體加熱，因此加熱迅速，高效節(jié)能，大大縮短了橡膠硫化時間，使其加熱均勻性更好，硫化質量較高，并可采用自動化控制，大大改善工人勞動條件。

目前我國也已采用微波硫化新技術和新工藝，并從德國、日本、西班牙、英國等國家引進了幾十條微波密封條連續(xù)硫化生產(chǎn)線，大部分已正常投入使用。隨著微波能應用技術的發(fā)展，有些引進設備的廠家與微波能應用廠家合作，開始著手對進口橡膠硫化設備所存在的問題進行改造，使其產(chǎn)品質量和產(chǎn)量有了較大提高。同時微波能應用廠家也先后研制了一些相關橡膠微波硫化設備。

近年來，橡膠微波硫化已日益走向成熟。2000年以后，橡膠微波硫化設備得到了非常廣泛的應用。目前國內(nèi)市場使用的國產(chǎn)橡膠微波硫化設備保守估計應在150臺（套）以上。在湖北、浙江、河北等地使用的廠家尤其多。

微波橡膠硫化生產(chǎn)線包括擠出機（配套）、高溫定型設備、微波硫化設備、熱風硫化設備、冷卻段、牽引機、裁斷機、打孔機等。擠出機用來把橡膠原料擠壓成需要的形狀和結構，擠壓成型的橡膠分為單層橡膠（海綿或實芯膠）、二層復合橡膠（海綿和實芯膠）、三層復合橡膠（鋼芯、海綿和實芯膠）、四層復合橡膠等，對應不同的橡膠種類和規(guī)格所使用擠出機的結構和性能也有所不同。高溫定型設備主要用來把剛擠壓成型的橡膠采用高溫迅速將其表面硫化定型，防止其變形或與輸送帶粘連而破壞其表面。

微波硫化設備利用微波加熱速度整體加熱到硫化所需要的溫度，這一過程只需要幾十秒到一兩分鐘的時間。熱風硫化設備使橡膠條保持在硫化所需要的溫度范圍內(nèi)繼續(xù)硫化。冷卻段用來把橡膠條冷卻到可進行裁斷收集等操作的溫度。牽引機提供橡膠條前進的動力。

以上只是硫化一般橡膠條的基本配置。當硫化帶骨架的橡膠條時，在擠出機的前段還配有鋼芯供給設備，在后段根據(jù)需要有時還配有打孔機、鋼芯成型機等設備;當硫化非條狀連續(xù)式產(chǎn)品時不需要裁斷機。

目前橡膠的微波硫化已走向工業(yè)化生產(chǎn)階段，有著巨大潛力和廣闊的市場。