способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор
Классы МПК: | B29C35/00 Нагрев, охлаждение или отверждение, например образование поперечных связей, вулканизация; устройства для этого B29C35/02 нагрев или отверждение, например образование поперечных связей, вулканизация |
Автор(ы): | Пороцкий В.Г., Точилова Т.Г., Милкова Е.М., Власов Г.Я., Зеленова В.Н., Савельев В.В. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт шинной промышленности, АООТ "Нижнекамскшина" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-11-04 публикация патента:
27.08.1999 |
Предлагаемый способ позволяет определить минимальное время вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующее отсутствие пор, путем использования для вулканизации массивного образца пресс-формы со сферической формующей полостью. Полученный свулканизованный сферический образец разрезают диаметрально и при наличии пор на срезе измеряют минимальный радиус зоны порообразования. Затем по предложенному соотношению определяют минимальное время вулканизации, гарантирующее отсутствие пор. Предлагаемый способ обеспечивает высокую точность определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующим отсутствие пор, при котором в пресс-форме осуществляют вулканизацию массивного образца при заданных давлении, температуре и продолжительности нагрева, извлекают свулканизованный образец из пресс-формы, разрезают его, визуально определяют наличие пор в нем и определяют расчетный показатель степени вулканизации, отличающийся тем, что вулканизацию массивного образца осуществляют в пресс-форме со сферической формующей полостью диаметром 10 - 70 мм, полученный свулканизованный сферический образец разрезают диаметрально и при наличии пор на срезе измеряют максимальный радиус зоны порообразования и определяют минимальное время вулканизации![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135356/2135356-5t.gif)
где rп - максимальный радиус зоны порообразования (0 < r < R), мм;
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
K - температурный коэффициент вулканизации, определяющий изменение скорости вулканизации при изменении температуры на 10 градусов, выбираемый в пределах 1,6 - 2,4 в зависимости от состава резин и уровня температур, безразмерная величина;
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
tэкв - постоянная эквивалентная температура, к которой приводятся результаты неизотермической вулканизации, oC, при этом t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
где tc(
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
t0 - начальная температура образца, oC.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области вулканизации толстостенных резино-технических изделий, в частности к вулканизации шин, и предназначено для разработки режимов вулканизации и установки оптимальных режимов работы вулканизационного оборудования. Известен способ определения минимального времени вулканизации резины под давлением (ГОСТ 12535-78 "Смеси резиновые. Методы определения вулканизационных характеристик"), по которому вулканизуют тонкостенный образец при заданной постоянной температуре, одновременно определяют кинетику вулканизации на реометре фирмы "Монсанто" и в последующем по реограмме (зависимость "динамический модуль Mд время![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135356/2135356-2t.gif)
где rп - максимальный радиус зоны порообразования (0 < rп < R), мм;
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
K - температурный коэффициент вулканизации, определяющий изменение скорости вулканизации при изменении температуры на 10oC, выбираемый в пределах 1,6 - 2,4 в зависимости от состава резин и уровня температур, безразмерная величина;
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
tэкв - постоянная эквивалентная температура, к которой приводятся результаты неизотермической вулканизации, oC; при этом t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
где tc(
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
t0 - начальная температура образца, oC;
Предлагаемый способ поясняется фигурой, на которой представлен диаметральный срез сферического резинового образца. Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Заготовку резиновой смеси помещают в предварительно прогретую пресс-форму со сферической формующей полостью диаметром 10 - 70 мм, состоящую из 2-х симметричных разъемных полуформ и содержащую прессующее приспособление. Прессуют заготовку под давлением P, величина которого должна быть не менее 10 H/м2, что превышает внутреннее давление летучих продуктов, образующихся в процессе вулканизации, и позволяет получить монолитный вулканизат. Пресс-форму с резиновой заготовкой помещают в пресс и производят вулканизацию при заданных давлении, температуре и продолжительности нагрева, осуществляя их контроль. Температура вулканизации испытуемых образцов может находиться, например, в интервале 140-200oC, который включает практически весь диапазон изменения температур теплоносителей, используемых в производстве шин. Следует отметить также, что применение температуры нагрева ниже 140oC может привести к необоснованному удлинению режима вулканизации, а использование температур, превышающих 200oC, в большинстве случаев недопустимо из-за недостаточной температуростойкости резин. Приведенный диапазон изменения размеров сферической формующей полости пресс-формы диктуется необходимостью целесообразного выбора оптимальной продолжительности режима вулканизации при заданных температурах вулканизации. Применение образца диаметром более 70 мм приведет к необоснованному удлинению режима вулканизации, а использование образца диаметром менее 10 мм не обеспечивает достаточную точность определения rп на наблюдаемом срезе, так как для корректного определения
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135054/8805.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135356/2135356-3t.gif)
где rп - максимальный радиус зоны порообразования (0 < r < R), мм;
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
K - температурный коэффициент вулканизации, определяющий изменение скорости вулканизации при изменении температуры на 10oC, выбираемый в пределах 1,6 - 2,4 в зависимости от состава резин и уровня температур, безразмерная величина;
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
tэкв - постоянная эквивалентная температура, к которой приводятся результаты неизотермической вулканизации, oC. Указанное соотношение (1) позволяет определить эквивалентное время вулканизации резин (А.И.Лукомская, П.Ф.Баденков, Л.М.Каперша "Тепловые основы вулканизации резиновых изделий". Изд-во "Химия", Москва. 1972 г., с. 254). При этом t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
t(rп,
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135037/183.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
где tc(
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
t0 - начальная температура образца, oC;
Величину
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135356/2135356-4t.gif)
где An = (-1)n+1
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135037/183.gif)
R - радиус свулканизованного образца, мм;
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135162/956.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135037/183.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135324/960.gif)
Fo= (a
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135037/183.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
где a - коэффициент температуропроводности резиновой смеси, м2/с;
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135054/8773.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135037/183.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135236/920.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
![способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, патент № 2135356](/images/patents/336/2135128/964.gif)
Класс B29C35/00 Нагрев, охлаждение или отверждение, например образование поперечных связей, вулканизация; устройства для этого
Класс B29C35/02 нагрев или отверждение, например образование поперечных связей, вулканизация