工业胶辊生产工艺之硫化

　　硫化工艺是指具有一定塑性和黏性的胶料（混炼胶）经过成型工艺后（如压延、压出、成型等）而制成的胶辊半成品在一定外部条件下通过化学因素（如硫化体系）的作用，重新转化为软质弹性橡胶制品或硬质韧性橡胶制品，从而获得使用性能的工艺过程。在硫化过程中，外部的条件使胶料组分中的混炼胶与硫化剂发生化学反应，由线形的橡胶大分子交联成立体网状结构的大分子，从而大大改善了橡胶的各项性能，使橡胶胶辊获得了能满足产品使用需要的硬度、耐热、耐老化、耐酸碱、耐高温、弹性等物理机械性能和其他性能。硫化的实质是交联，即线形的橡胶分子转化为空间网状结构过程。

　　目前，大中型胶辊生产企业的硫化方式依然采用硫化罐硫化。硫化的热源有蒸汽、热空气和热水3种加热方式，主流仍是蒸汽。对中空铁芯的胶辊由于金属芯不能接触水蒸汽，则宜采用间接蒸汽硫化，时间上需要延长1~2倍。对不能用硫化罐硫化的特殊胶辊，有时采取热水硫化。

　　为防止金属芯与橡胶的导热差异，一般硫化多采用缓慢升温升压的方式，硫化时间远比橡胶本身所需硫化时间要长得多，避免因收缩不同造成胶辊与胶芯之间发生脱层。大型胶辊为达到内外均一硫化以及使金属芯与橡胶的导热性相近，在硫化罐内停留的时间往往长达24~48h，约为橡胶正常硫化时间的30~50倍。

　　小型胶辊现已大部分改为平板硫化机模压硫化，彻底改变了胶辊传统的硫化方式。近年还实行注压机装模、抽真空硫化，并且可以自动开闭模，机械化和自动化程度大幅提高，而且硫化时间短，产品质量好，生产效率高。尤其是采用橡胶注射成型硫化机时，把成型和硫化两个工序合二为一，时间可以缩短到2~4 min，已成为胶辊生产发展的重要方向。

　　目前，以聚氨酯弹性体（PUR）为代表的液体橡胶在胶辊生产中前景广阔，它采用聚氨酯浇注机浇注形式，抛弃了复杂的成型操作与笨重的硫化设备，使胶辊生产工艺大为简化。不过，浇注式最大的缺点是必须使用模具，对于大型胶辊特别是单个产品来说，开发模具将导致生产成本大幅提高，制约了推广的普及。

　　为解决这一难题，近年开始出现无模制造的聚氨酯胶辊新工艺。它以聚氧化丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氢呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯甲烷二异氰酸酯(MDl)为原料，混合搅拌之后快速反应，定量地浇注到缓慢旋转的胶辊金属芯上，一步一步实现边浇注边固化，最后形成胶辊。这种工艺不仅流程短，机械化、自动化程度高，而且省去了笨重的模具，可随意根据要求生产各种规格尺寸的胶辊，使成本大幅度下降，现已成为PUR胶辊的主要发展方向。