15. Характеристика теплоносіїв для вулк-її гум.Сум.

Наиболее часто вулканизацию формованных (или сборных) заготовок проводят в среде теплоносителя с постоянной температурой. В этих условиях скорость нагревания заготовок будет зависеть от коэффициента теплоотдачи а (Вт/м*-с) и разности температур между греющей средой (теплоносителем) и вулканизуемой заготовкой.

Наиболее широко в качестве теплоносителей в резиновой промышленности используют насыщенный водяной пар, горячий воздух, перегретую воду под давлением, расплавы солей, твердые материалы, находящиеся в псевдоожиженном состоянии, и некоторые другие теплоносители.

Насыщенный водяной пар является одним из наиболее эффективных теплоносителей.

Недостатком насыщенного водяного пара является невозможность существенного повышения температуры без повышения давления.

Отдача тепла горячим воздухом и перегретой водой происходит за счет снижения температуры теплоносителя. Чтобы сохранить их постоянными, необходимо создать эффективную принудительную циркуляцию перегретой воды и горячего воздуха путем уста­новки специальных насосов для перегретой воды и вентиляторов для горячего воздуха.

Вследствие небольших коэффициента теплоотдачи и количества переносимого тепла горячий воздух является малоэффективным теплоносителем.

И зменение текущей температуры на поверхности или в центре вулканизуемой заготовки определенной формы, помещенной в среду теплоносителя, можно рассчитать по формуле

Р ассчитав критерии для различных интервалов времени по соответствующим номограммам для данной геометрической конфигурации заготовок, можно найти значения безразмерной температуры на поверхности и в центре резинового изделия в зависимости от продолжительности нагревания и определить температуру на поверхности и внутри резинового изделия.

Распределение температуры внутри и на поверхности резинового изделия зависит от усло­вий теплоотдачи (рис. 1У.61). При больших значениях коэффициента теплоотдачи (Ві→∞) температура на поверхности заготовки быстро повышается и становится равной температуре греющей среды (рис. 1У.63, а) и скорость нагревания заготовки в этом случае будет опреде­ляться теплофизнческими свойствами резиновой смеси. Если коэффициент теплоотдачи мал Ві→0 то скорость нагревания поверхности, а следовательно, и скорость прогревания заготовки (рис. 1У.63. б) будут незначительными вследствие незначительного перепада температур в центре и на поверхности изделия (малый температурный напор).

16. Що потрібно враховувати при виборі режиму вулканізації

При выборе режима вулканизации следует учитывать влияние основных технологических факторов на этот процесс, т. е. свойств среды, температуры и давления.

Среда вулканизации. Резиновые изделия вулканизуют в метал­лических формах или непосредственно в среде теплоносителя. При выборе теплоносителей необходимо знать не только их теплофн-зические свойства, но и влияние на свойства резиновых изделий при контакте с ними.

Так, при вулканизации в среде горячего воздуха кислород вызывает окисление резни, что значительно ухудшзет их свойства. При вулканизаиии в среде насыщенного водяного пара, вследствие конденсации паров на поверхности изделия, изменяются условия теплоотдачи, а, следовательно, происходит неравномерная вулка­низация изделия.

При выборе вулканнзационной среды также учитывают вид из-делия. состав резиновой смеси, применяемое оборудование, осо­бенности ведения процесса и другие факторы.

Температура. Большинство изделий вулканизуют при темпе­ратуре 140— 170°С, а в некоторых случаях —при 190—200°С.

При использовании высоких температур появляется возможность сократить продолжительность вулканизации изделий и, следовательно,повысить производительность оборудования. Однако для толстостенных изделий при повышении температуры следует учитывать возможность перевулканизации изделий с поверхности, а также неравномерность их вулканизации по толщине.

При интенсификации процессов вулканизации следует помнить, что иногда при повышении температуры ухудшаются свойства (качество) резин. Так, для резин на основе натурального и изопренового каучуков при температурах вулканизации выше I40° ­ характерно резкое ухудшение механических свойств. При увеличении температуры вулканизации резинотканевых изделий наблюдается ухудшение качества прорезиненной ткани, а также снижение прочности ее связи с резиной.

Давление. Вулканизацию резиновых технических изделий можно проводить под избыточным давлением н без давления. Большинство резиновых изделий вулканизуют под давлением. При этом улучшаются внешний вид и физико-механические свойства вулканизатов, а главным образом исключается их пористость, которая является причиной преждевременного разрушения изделий во время эксплуатации.

При нагревании в резиновой смеси возникает внутреннее давление, обусловленное испарением влаги н выделением газообразных веществ. Для получения высококачественных изделий ре­зиновые смеси необходимо вулканизовать под давлением превышающим внутреннее давление в резиновой смеси.

Для того чтобы предотвратить появление пористости, в рези­овые смеси вводят водо- и газопоглошарщие вещества (гипс и окись кальция), которые поглощают содержащуюся в смеси вла­гу, образуя достаточно стойкие химические соединения

Правильный выбор режима применяемых давлений особенно важен для вулканизации многослойных изделий. Например, в случае преждевременного снижения давления в варочных камерах во время вулканизации автопокрышек возможен брак вследствие образования губчатой резины н расслоения каркаса.