专利名称：微波盐浴橡胶硫化装置及橡胶硫化方法
技术领域：
本发明涉及橡胶硫化方法及其装置。
背景技术：
橡胶硫化是指在加热、辐照等条件下，胶料中的生胶与硫化剂发生化学接枝反应， 从而由线形结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子的过程。橡胶硫化有多种方法， 一般按使用设备的类型、加热介质和硫化工艺方法来分类。大致分三类，其一为硫化罐蒸汽硫化，又分为直接蒸汽硫化和间接蒸汽硫化。其二为模型硫化，是比较常见的硫化方式， 又分为模压硫化和注压(注射)硫化。其三为连续硫化，是比较先进的硫化工艺，自上世纪60年代起，陆续出现了盐浴硫化(LCV)、沸腾床硫化、热空气硫化(HA)、剪切机头硫化、红外线硫化，70年代后发展出了微波硫化(UHF)。目前连续硫化仍是发展较快、新技术应用较多的硫化工艺。橡胶连续硫化技术是目前最先进的硫化技术之一，主要有生产效率高、产品均一性好、单位能耗低等优势。市场上主要有微波连续硫化、热风连续硫化和盐浴连续硫化三种方式，其优缺点分述如下I、微波连续硫化优点
①适用于壁厚较大的带状制品；
②加热迅速且均匀；
③反应快捷、生产高效；
④设备占用空间较小。
微波连续硫化缺点
①待加热材料必须绝缘；
②对胶料的极性有要求；
③不能用于过氧化物硫化的胶料；
④可能产生“热点”，引起冒烟甚至燃烧，对炭黑的分散程度要求高
⑤发泡剂对微波敏感，配方调整困难；
⑥硫化时有大量刺激性烟雾产生。
2、热风连续硫化优点
①设备简单，投资小；
②加工窗口可以做得较为宽大，无需考虑微波泄露；
③无需考虑配方的绝缘和极性问题；
④亦可生产浅色制品；
⑤产品外观较好。
热风连续硫化缺点
①传热效率低；
②只适用于壁厚较薄的密封条硫化；
③不适用过氧化物硫化的胶料；④设备相对于微波硫化线长度增加很多，占用空间较大；⑤硫化时有大量刺激性烟雾产生；⑥密封条的薄壁部分易发生过硫；⑦空气流速过高会吹跑胶条或导致变形。3、盐浴连续硫化优点①热传递性能优异，加热效率高于微波热空气硫化，无需极热定型；②急性和非极性胶料均可使用；③硫磺硫化、过氧化物硫化和树脂硫化均可使用，几乎适用于所有胶料；④密封条外观美观；⑤由于与空气隔绝，适用于易发生氧化老化的橡胶；⑥适用于彩色黑色等各种密封条；⑦可以使用多种热源。盐浴连续硫化缺点①密封条的壁厚不能过大；②对复杂断面的密封条要仔细调整盐浴喷淋和流速；③密封条表面需要清洗；④对胶料中的水汽等易挥发份要求较高，控制不好会在断面产生气孔；⑤生产线启动耗时较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫化均匀高效，能够适应多种橡胶硫化体系，尤其是对易发生变形，形状复杂，较厚的橡胶能完成硫化的橡胶硫化方法。本发明的橡胶硫化方法，是橡胶在盐浴槽中进行盐浴硫化的同时，使用微波对较厚橡胶深处进行加热硫化。本发明的有益效果橡胶在盐浴槽中进行加热时，同时通过微波对橡胶内部进行加热，使得橡胶尤其是较厚橡胶的外表和内部深处温度基本一致，保证了硫化质量，产品不易变形，特别适用于形状复杂的橡胶的硫化。本发明同时提供了一种硫化均匀高效，能够适应多种橡胶硫化体系，尤其是对易发生变形，形状复杂，较厚的橡胶能完成硫化的微波盐浴橡胶硫化装置。本发明的微波盐浴橡胶硫化装置，包括设置在密封的壳体内的盐浴槽，物料传输装置，物料传输装置包括沿着盐浴槽的长度方向排列在盐浴槽上方的多个轮毂、带动轮毂转动的传动机构，它还包括位于盐浴槽上方的微波馈能装置，微波馈能装置位于相邻两个轮毂之间。上述的微波盐浴橡胶硫化装置，微波馈能装置包括依次相连的磁控管、激励腔、馈能波导、矩形喇叭辐射器，矩形喇叭辐射器的大端朝下与盐浴槽的上部相对；馈能波导上设置有伸入馈能波导内的调配螺钉。调配螺钉主要用于调小微波传输系统驻波，便于胶条很好的吸收微波。上述的微波盐浴橡胶硫化装置，所述微波馈能装置为两个以上，各微波馈能装置均设置在微波馈能装置架上，微波馈能装置架与带动其上下升降的微波馈能装置架驱动机构相连。优选，微波馈能装置架上固定与丝杠配合的微波馈能装置架升降螺母，丝杠转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠转动的丝杠驱动装置。相邻两个轮毂之间的微波馈能装置有两个，这两个微波馈能装置沿着盐浴槽的宽度方向排列。上述的微波盐浴橡胶硫化装置，各轮毂轴转动设置在轮毂架上，轮毂架上设置轮毂驱动电机，轮毂驱动电机通过链传动带动各轮毂轴转动。优选，轮毂架上固定与丝杠配合的轮毂架升降螺母，丝杠转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠转动的丝杠驱动装置。上述的微波盐浴橡胶硫化装置，所述壳体上具有一个可开合的门，门的一边与壳体相铰接，在门与壳体之间设置有带动所述门绕铰接轴转动的气缸或油缸。上述的微波盐浴橡胶硫化装置，盐浴槽包括内胆、外壳、位于内胆与外壳之间的保温层。本发明针对各种连续硫化的特点，结合生产实际提出了一种新的连续硫化方案， 即在保留盐浴硫化的优点基础上引入微波硫化的优势，开发出盐浴微波硫化方法，在用盐浴给橡胶加热的同时用微波对橡胶进行均匀加热。本发明的有益效果如下I、由于熔融盐具有较大的比热容及极好的传热性能，能使硫化在极短的时间内完成，对于形状复杂的橡胶(如密封条)意味着在极短的时间内橡胶(如密封条)的外形已定型，橡胶表面微孔少而光滑，产品外形美观。2、盐浴硫化时，浸入高密度盐浴中的橡胶承受均匀的压力，硫化变形小。3、由于橡胶条悬浮在熔融盐中，微波硫化时橡胶条与物料传输装置之间的低温硫化区在盐浴硫化中得到避免，硫化更加均匀。4、通过灵活地调整馈入的微波功率使得较厚橡胶制品内部温度得以在很短的时间内达到外部温度水平，硫化均匀高效，克服了单纯使用盐浴硫化时的温度不均衡问题。5、具有适应多种橡胶硫化体系的特点，同时对易发生氧化老化的高不饱和橡胶也能完成硫化。6、与微波硫化相比可采用更高的生产速度或更短的硫化线长度。7、由于橡胶完全浸入盐浴中，几乎不产生有刺激性气味的气体。8、高度自动化的控制系统使得维护使用更加方便，对不同形状尺寸的工艺控制参数的自动记忆功能使开机后能迅速进入正常工作状态，大大减少不合格品的产生。9、盐浴加热可以采用电加热、燃气加热、导热油加热等多种加热方式，用户根据自己的条件灵活选择，有效地控制成本。10、硫化后附着在橡胶表面熔融盐的回收和循环使用，做到了废水零排放，保护环境。
图I是微波盐浴橡胶硫化装置的主视图。图2是微波盐浴橡胶硫化装置的侧视图(图I的右视图)。图3是物料传输装置等的示意图。图4是物料传输装置等的侧视图(图3的右视图)。
图5是物料传输装置等的俯视图(图4的俯视图)图6是微波馈能及升降机构等的示意图。图7是直波导、矩形喇叭辐射器等的示意图。图8是盐浴槽的示意图。
具体实施例方式下面通过实施例结合附图对本技术作进一步的描述。参见图I所示的微波盐浴橡胶硫化装置，由机架I、物料传输装置3、微波馈能及升降机构、盐浴槽5、开门关门机构6等组成。具有开门关门机构6的密封的壳体12设置在机架I上，壳体内有盐浴槽5。物料传输装置3包括轮毂31、轮毂架32、链轮33、轮毂驱动电机34。多个轮毂31 沿着盐浴槽的长度方向排列在盐浴槽上方，各轮毂轴转动设置在轮毂架32上，各轮毂轴上设置链轮33，轮毂架上设置轮毂驱动电机34，轮毂驱动电机通过链传动带动各轮毂轴转动，从而使得固定在轮毂轴上的轮毂转动。物料传输装置的升降机构包括轮毂架升降螺母36、丝杠35、丝杠驱动电机37等。 轮毂架上固定与丝杠35配合的轮毂架升降螺母36，丝杠35转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠35转动的丝杠驱动电机37。丝杠驱动电机37转动，带动丝杠35转动，轮毂架升降螺母36随即和轮毂架沿丝杠上下移动。微波馈能及升降机构包括微波馈能装置4和微波馈能升降装置2。微波馈能装置4包括依次相连的磁控管41、激励腔42、直波导(馈能波导)43、矩形喇叭辐射器44、调配螺钉45。矩形喇叭辐射器的横截面是矩形。各轮毂的两侧各有两个微波馈能装置4。相邻两个轮毂之间的两个微波馈能装置沿着盐浴槽的宽度方向排列。矩形喇叭辐射器的大端朝下与盐浴槽5的上部相对。直波导上设置有伸入直波导内的调配螺钉45。微波馈能装置4通过法兰固定在微波馈能升降装置2中的微波馈能装置架21上。微波馈能升降装置2包括微波馈能装置架21、丝杠22、微波馈能装置架升降螺母、 丝杠驱动电机24等。微波馈能装置架上固定与丝杠22配合的微波馈能装置架升降螺母， 丝杠22转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠22转动的丝杠驱动电机24。丝杠驱动电机24转动，带动丝杠22转动，微波馈能装置架升降螺母随即和微波馈能装置架沿丝杠22 上下移动。开门关门机构6包括与壳体密封连接的门61、气缸62等。门61的一边与壳体相铰接，在门与壳体之间设置有气缸62，气缸62动作，带动所述门绕铰接轴转动，实现门的开关。盐浴槽5包括内胆51、外壳53、位于内胆与外壳之间的保温层52。
权利要求
1.微波盐浴橡胶硫化装置，包括设置在密封的壳体内的盐浴槽，物料传输装置，物料传输装置包括沿着盐浴槽的长度方向排列在盐浴槽上方的多个轮毂、带动轮毂转动的传动机构，其特征是它还包括位于盐浴槽上方的微波馈能装置，微波馈能装置位于相邻两个轮毂之间。
2.如权利要求I所述的微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是微波馈能装置包括依次相连的磁控管、激励腔、馈能波导、矩形喇叭辐射器，矩形喇叭辐射器的大端朝下与盐浴槽的上部相对；馈能波导上设置有伸入馈能波导内的调配螺钉。
3.如权利要求I所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是所述微波馈能装置为两个以上，各微波馈能装置均设置在微波馈能装置架上，微波馈能装置架与带动其上下升降的微波馈能装置架驱动机构相连。
4.如权利要求3所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是微波馈能装置架上固定与丝杠配合的微波馈能装置架升降螺母，丝杠转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠转动的丝杠驱动装置。
5.如权利要求3所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是相邻两个轮毂之间的微波馈能装置有两个，这两个微波馈能装置沿着盐浴槽的宽度方向排列。
6.如权利要求I所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是各轮毂轴转动设置在轮毂架上，轮毂架上设置轮毂驱动电机，轮毂驱动电机通过链传动带动各轮毂轴转动。
7.如权利要求6所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是轮毂架上固定与丝杠配合的轮毂架升降螺母，丝杠转动设置在壳体上，壳体上设置带动丝杠转动的丝杠驱动装置。
8.如权利要求I所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是所述壳体上具有一个可开合的门；门的一边与壳体相铰接，在门与壳体之间设置有带动所述门绕铰接轴转动的气缸或油缸。
9.如权利要求I所述微波盐浴橡胶硫化装置，其特征是盐浴槽包括内胆、外壳、位于内胆与外壳之间的保温层。
10.橡胶硫化方法，其特征是橡胶在盐浴槽中进行盐浴硫化的同时，使用微波对橡胶进行加热硫化。
全文摘要
微波盐浴橡胶硫化装置及橡胶硫化方法。本发明提供一种硫化均匀高效，能够适应多种橡胶硫化体系，尤其是对易发生氧化老化的高不饱和橡胶也能完成硫化的橡胶硫化方法。该方法，是橡胶在盐浴槽中进行盐浴硫化的同时，使用微波对橡胶进行加热硫化。本发明还提供了一种硫化均匀高效，能够适应多种橡胶硫化体系，尤其是对易发生氧化老化的高不饱和橡胶也能完成硫化的微波盐浴橡胶硫化装置。该硫化装置包括设置在密封的壳体内的盐浴槽，物料传输装置，物料传输装置包括沿着盐浴槽的长度方向排列在盐浴槽上方的多个轮毂、带动轮毂转动的传动机构，它还包括位于盐浴槽上方的微波馈能装置，微波馈能装置位于相邻两个轮毂之间。
文档编号B29C35/08GK102601901SQ20111045317
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘超, 姚腾, 郑玉虎 申请人:刘超, 姚腾, 郑玉虎