橡膠微波硫化過程中的溫度場研究.pdf

1、硫化是橡膠加工過程中的最后一道工序，也是最重要的工序，其目的在于使橡膠各部位的物理機(jī)械性能達(dá)到最佳。傳統(tǒng)的硫化方式主要是外加熱方式，依靠熱傳導(dǎo)將熱量由外向內(nèi)傳遞，硫化時間長、硫化不均勻且能源浪費嚴(yán)重，而微波加熱是一種體加熱方式，內(nèi)外分子在電磁波的作用下一起運動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，硫化時間短、硫化均勻且節(jié)約能源。然而，橡膠的硫化過程較為復(fù)雜，有關(guān)橡膠微波硫化的研究還未將其應(yīng)用在整個硫化過程中。在橡膠的硫化過程中，溫度是硫化三要素之一，若

2、溫度設(shè)定不合適，橡膠容易出現(xiàn)欠硫或過硫的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其性能，故研究橡膠微波硫化過程中的溫度場具有重要的意義。
　　本文依據(jù)電磁場理論，將HNCD橡膠放置在微波加熱腔體的不同放置點處，研究其溫度加熱歷程，得到了膠片在各放置點、各層以及整個腔體內(nèi)的溫度場；將具有不同介電常數(shù)的膠片放入微波加熱腔體中加熱，研究其溫升規(guī)律，并分析了介電常數(shù)與膠片溫升規(guī)律之間的關(guān)系；結(jié)合橡膠硫化理論，采用功率時間組合的方式制得微波硫化膠，并研究其比熱特性及

3、硫化程度，用硫化程度表征微波硫化膠的硫化效果，可以得到以下結(jié)論：
　?。?）膠片在微波加熱腔體內(nèi)加熱時，溫度呈非線性增長，大部分膠片的中心區(qū)域溫度偏高，邊緣區(qū)域溫度偏低，越接近波導(dǎo)的位置，膠片的整體溫度越高；
　?。?）使用200 W的功率對HNCD膠片加熱20 min的過程中，各測溫點的溫升規(guī)律可以用一元三次函數(shù)來表示；
　?。?）在微波硫化橡膠的過程中，發(fā)生硫化反應(yīng)放出的熱量加快了各測溫點的溫升速率，加熱后溫度分布