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摘要：文章通过对橡胶硫化基本知识的论述，说明了硫化的概念、原理、硫化历程及硫化的三要素，硫化后的性能并针对钢丝绳芯胶带简述了胶带胶接的基本知识，重点论述了硫化人员技能和硫化注意事项。
关键词：橡胶硫化 钢丝绳芯 胶带胶接 基本知识
前言
钢丝绳芯胶带用于强力胶带输送机，它是以细钢丝绳做带芯，外加覆盖胶而制成的新型胶带。钢丝绳芯胶带的接头方式分为机械接头和硫化接头，由于机械接头的强度较低，一般不采用，而主要采用硫化接头。热硫化具有下列优点：①抗拉强度高，结合率高；②与本体几乎无区别；③对清扫器无影响；④对胶带宽度、长度、曲挠性无影响；⑤无噪声，对设备无损害。下面就橡胶硫化及胶带胶接的基本知识做一下简要的论述。
1、 橡胶硫化的基本知识[1]
1.1 硫化的概念
什么叫硫化？硫化是橡胶制品生产的最后一个工艺过程，在这个过程中，橡胶发生了一系列化学变化，使塑性状态的橡胶转变为弹性（或硬质）状态的橡胶制品。一般来讲，硫化是复杂的化学反应过程，包含橡胶分子与硫化剂及其它配合剂之间发生的一系列化学反应，同时在形成网状结构时伴随发生的各种副反应，从而获得完善的物理机械性能和化学性质，成为有使用价值的高分子材料。
1.2硫化的三要素
硫化条件指的是压力、温度和时间。这些条件对硫化质量有决定性影响，通常称为“硫化的三要素”。
1.2.1压力
在硫化时施加压力，目的在于：a防止制品在硫化过程产生气泡，提高胶料的致密性；b使胶料易于流动和充满模具；c提高胶料与钢丝绳之间的粘着力；d有助于提高硫化胶的物理机械性能。
1.2.2温度
橡胶硫化的温度直接关系到硫化速度和质量，不同种类的橡胶，所要求的硫化温度不尽相同。如NR（天然胶）<143℃，SBR（丁萃胶）<180℃。
1.2.3时间
硫化时间根据胶料施加的硫化温度和压力而定。一般根据试验确定硫化时间。
1.3硫化历程
硫化历程可分为四个阶段，即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。（见图1—1）
1.3.1焦烧阶段
图中ab段是硫化开始前的延迟时间，相当于硫化反应中的诱导期，称做焦烧时间。它包括操作焦烧时间A1和剩余焦烧时间A2。A1指橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间，它取决于加工条件。A2是指胶料在模型加热时保持流动性的时间。整个焦烧时间的长短取决于胶料配方，其主要受促进剂的影响。
1.3.2热硫化阶段
图中的bc段，这一阶段是硫化反应中的交联阶段，逐渐产生网构，促使橡胶弹性和抗张强度急剧上升。热硫化时间的长短取决于胶料的配方，这个阶段常作为衡量硫化反应速度标志。
1.3.3平坦硫化阶段
图中的cd段，这一阶段相当于硫化反应中的网构形成的前期。这时交联反应已趋于完成，继而发生交联键的重排，裂解反应，因此胶料的抗张曲线出现平坦区。由于这个阶段硫化橡胶保持有最佳的性能，所以，作为选取硫化时间的范围。
1.3.4过硫化阶段
图中的d以后的部分。这一阶段相当于网构形成期的后期，这个阶段胶料的抗张强度显著下降。
1.4硫化原理
通常我们使用的生胶，是由多种成分混合而成，而且每种胶料各有其用途，不可互相代用。每种橡胶是一种高分子聚合物，是由成千上万的单体聚合而成的高分子链，分子链错综复杂，交错在一起，从而形成一定结构的橡胶，如天然橡胶NR、丁萃橡胶SBR。
1.4.1橡胶硫化
未硫化橡胶的线型大分子呈卷曲状，大分子链段处于自由运动状态，大分子间以分子力相互作用。当受外力作用时，大分子链段很容易发生位移，表现出较大的伸长变形和永久变形，既存在较大的塑性流动。硫化后，大分子结构中各部分程度不同地形成网状结构，在外力作用下，不易发生较大的位移，即变形减少，而产生较高的应力和定伸强度。
硫磺原子在橡胶的分子与分子之间起了架起一座桥梁的作用（“架桥反应”），使橡胶分子结合在一起，形成了具有一定物理和化学性能的橡胶。
2、胶带胶接的基本知识
2.1胶接原理[2]
将特种配合剂的混炼胶（中间芯胶）与运输胶带的骨架（纤维、钢丝绳芯）通过胶带硫化器加温、加压使之两个接头断面硫化成为一个整体，使运输胶带骨架和另一个接头骨架在胶带的作用下，具有良好的粘着力，通过橡胶粘合力的传递，使两个接头成为一个整体，具有原来整体胶带的纵向拉伸强度，这一粘合力（钢绳芯抽出力）可达到原有整体胶带拉伸强度80%以上。
2.2硫化人员的基本技能
胶接作业是依靠小组进行的群体作业，组员的技能因各自的能力而有差异，所以在作业时应根据个人的特点分配工作。一般来说，每个组员应该掌握如下基本技能：a、刀具的使用方法b、打磨要领；c、胶接材料的使用方法；d、胶接尺寸的确定；硫化条件的确定；e、硫化器的使用f、设备与材料的保存与保养。这些基本技能直接影响到胶接质量、工程用时及安全。
2.3硫化注意事项[3]
2..3.1作业器具要准备齐全并保证完好，如硫化器应进行下列检查：
a、热板温度的检验测试：将加热板通电加热到硫化工艺温度后，每块加热板至少测量上下左右中9个点，有异常必须检修或调换热板。
b、水囊加压系统：将加压水囊加压到比工艺表压高20%以上进行试压。如果有泄漏情况必须进行检修或更换。
c、检查隔热板：是否完整，表面是否有异物粘上。因为隔热板如果有缺损将造成胶带的局部压力降低。
d、检查电控箱：通电是否完好；热电偶及导线是否有效；温度显示和自动控制是否正常；连接电缆是否完整无损。
e、如果是室外硫化，应注意天气变化，如果施工当天为下雨天，必须按要求搭建遮蔽棚。
2.3.2技术参数的选择
硫化三要素（温度、压力、时间）及接头尺寸、形式的选择可根据胶带的强度、规格，按技术要求选定，接头方式建议选用填充式。如果胶带接头较长，不能在一套硫化平板内完成接头的，可以采用两套或两套以上平板同时硫化，但需注意：
a、相连接的两套硫化板必须紧密靠拢，不能留有空隙。
b、在连接部位的过度区内，胶带上下表面应垫放2—3mm厚度的薄铜片或不锈钢片，以防止该处胶带表面胶料溢出。
c、尽可能使同时接头的硫化平板同时硫化，如果不能同时硫化的，至少必须使接头胶带都处于硫化压力状态。
2.3.3设备保养
（1）电控箱在运输、搬运过程中应防止受到强烈震动。
（2）水囊和水箱在不使用的情况下，应排出积水。
（3）上下加热板表面应尽量不接触硬物，防止划伤。整套装置在搬运时必须是组合好的，并使螺栓保持一定的拉紧力。
2.3.4安全与防护
（1）搬运接头装置时，必须注意安全，防止伤害自己或他人。
（2）拆、接电器接头时，必须关闭电源，防止电伤害事故。
（3）钢丝绳带接头时，用刀切割操作较多，应带好防护手套，防止伤手。
（4）煤矿井下使用的接头硫化平板必须采用防爆型。
（5）胶浆和溶剂都是易燃易爆物品，应在通风条件下操作，注意防爆。
（6）大量或长期吸入溶剂，将对人体产生较大的危害，必须做好安全防护。
（7）严禁为加快干燥速度，采用高温物件烘烤涂刷过胶浆或溶剂的胶带。
参考文献
[1]山东日照港务局.输送机胶带硫化胶接技术，1993.
[2]无锡惠宇运输设备有限公司.运输胶带胶接工艺和修补，2005.
[2]曹洪杰.钢丝绳芯输送带接头工艺规程.上海胶带股份有限公司工艺技术，2003.
作者简介：邹翔宇（1974-）毕业于鹤岗职工大学，专科学历，现黑龙江龙煤集团鸡西分公司双河煤矿从事技术指导工作。
关键词：橡胶硫化 钢丝绳芯 胶带胶接 基本知识
前言
钢丝绳芯胶带用于强力胶带输送机，它是以细钢丝绳做带芯，外加覆盖胶而制成的新型胶带。钢丝绳芯胶带的接头方式分为机械接头和硫化接头，由于机械接头的强度较低，一般不采用，而主要采用硫化接头。热硫化具有下列优点：①抗拉强度高，结合率高；②与本体几乎无区别；③对清扫器无影响；④对胶带宽度、长度、曲挠性无影响；⑤无噪声，对设备无损害。下面就橡胶硫化及胶带胶接的基本知识做一下简要的论述。
1、 橡胶硫化的基本知识[1]
1.1 硫化的概念
什么叫硫化？硫化是橡胶制品生产的最后一个工艺过程，在这个过程中，橡胶发生了一系列化学变化，使塑性状态的橡胶转变为弹性（或硬质）状态的橡胶制品。一般来讲，硫化是复杂的化学反应过程，包含橡胶分子与硫化剂及其它配合剂之间发生的一系列化学反应，同时在形成网状结构时伴随发生的各种副反应，从而获得完善的物理机械性能和化学性质，成为有使用价值的高分子材料。
1.2硫化的三要素
硫化条件指的是压力、温度和时间。这些条件对硫化质量有决定性影响，通常称为“硫化的三要素”。
1.2.1压力
在硫化时施加压力，目的在于：a防止制品在硫化过程产生气泡，提高胶料的致密性；b使胶料易于流动和充满模具；c提高胶料与钢丝绳之间的粘着力；d有助于提高硫化胶的物理机械性能。
1.2.2温度
橡胶硫化的温度直接关系到硫化速度和质量，不同种类的橡胶，所要求的硫化温度不尽相同。如NR（天然胶）<143℃，SBR（丁萃胶）<180℃。
1.2.3时间
硫化时间根据胶料施加的硫化温度和压力而定。一般根据试验确定硫化时间。
1.3硫化历程
硫化历程可分为四个阶段，即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。（见图1—1）
1.3.1焦烧阶段
图中ab段是硫化开始前的延迟时间，相当于硫化反应中的诱导期，称做焦烧时间。它包括操作焦烧时间A1和剩余焦烧时间A2。A1指橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间，它取决于加工条件。A2是指胶料在模型加热时保持流动性的时间。整个焦烧时间的长短取决于胶料配方，其主要受促进剂的影响。
1.3.2热硫化阶段
图中的bc段，这一阶段是硫化反应中的交联阶段，逐渐产生网构，促使橡胶弹性和抗张强度急剧上升。热硫化时间的长短取决于胶料的配方，这个阶段常作为衡量硫化反应速度标志。
1.3.3平坦硫化阶段
图中的cd段，这一阶段相当于硫化反应中的网构形成的前期。这时交联反应已趋于完成，继而发生交联键的重排，裂解反应，因此胶料的抗张曲线出现平坦区。由于这个阶段硫化橡胶保持有最佳的性能，所以，作为选取硫化时间的范围。
1.3.4过硫化阶段
图中的d以后的部分。这一阶段相当于网构形成期的后期，这个阶段胶料的抗张强度显著下降。
1.4硫化原理
通常我们使用的生胶，是由多种成分混合而成，而且每种胶料各有其用途，不可互相代用。每种橡胶是一种高分子聚合物，是由成千上万的单体聚合而成的高分子链，分子链错综复杂，交错在一起，从而形成一定结构的橡胶，如天然橡胶NR、丁萃橡胶SBR。
1.4.1橡胶硫化
未硫化橡胶的线型大分子呈卷曲状，大分子链段处于自由运动状态，大分子间以分子力相互作用。当受外力作用时，大分子链段很容易发生位移，表现出较大的伸长变形和永久变形，既存在较大的塑性流动。硫化后，大分子结构中各部分程度不同地形成网状结构，在外力作用下，不易发生较大的位移，即变形减少，而产生较高的应力和定伸强度。
硫磺原子在橡胶的分子与分子之间起了架起一座桥梁的作用（“架桥反应”），使橡胶分子结合在一起，形成了具有一定物理和化学性能的橡胶。
2、胶带胶接的基本知识
2.1胶接原理[2]
将特种配合剂的混炼胶（中间芯胶）与运输胶带的骨架（纤维、钢丝绳芯）通过胶带硫化器加温、加压使之两个接头断面硫化成为一个整体，使运输胶带骨架和另一个接头骨架在胶带的作用下，具有良好的粘着力，通过橡胶粘合力的传递，使两个接头成为一个整体，具有原来整体胶带的纵向拉伸强度，这一粘合力（钢绳芯抽出力）可达到原有整体胶带拉伸强度80%以上。
2.2硫化人员的基本技能
胶接作业是依靠小组进行的群体作业，组员的技能因各自的能力而有差异，所以在作业时应根据个人的特点分配工作。一般来说，每个组员应该掌握如下基本技能：a、刀具的使用方法b、打磨要领；c、胶接材料的使用方法；d、胶接尺寸的确定；硫化条件的确定；e、硫化器的使用f、设备与材料的保存与保养。这些基本技能直接影响到胶接质量、工程用时及安全。
2.3硫化注意事项[3]
2..3.1作业器具要准备齐全并保证完好，如硫化器应进行下列检查：
a、热板温度的检验测试：将加热板通电加热到硫化工艺温度后，每块加热板至少测量上下左右中9个点，有异常必须检修或调换热板。
b、水囊加压系统：将加压水囊加压到比工艺表压高20%以上进行试压。如果有泄漏情况必须进行检修或更换。
c、检查隔热板：是否完整，表面是否有异物粘上。因为隔热板如果有缺损将造成胶带的局部压力降低。
d、检查电控箱：通电是否完好；热电偶及导线是否有效；温度显示和自动控制是否正常；连接电缆是否完整无损。
e、如果是室外硫化，应注意天气变化，如果施工当天为下雨天，必须按要求搭建遮蔽棚。
2.3.2技术参数的选择
硫化三要素（温度、压力、时间）及接头尺寸、形式的选择可根据胶带的强度、规格，按技术要求选定，接头方式建议选用填充式。如果胶带接头较长，不能在一套硫化平板内完成接头的，可以采用两套或两套以上平板同时硫化，但需注意：
a、相连接的两套硫化板必须紧密靠拢，不能留有空隙。
b、在连接部位的过度区内，胶带上下表面应垫放2—3mm厚度的薄铜片或不锈钢片，以防止该处胶带表面胶料溢出。
c、尽可能使同时接头的硫化平板同时硫化，如果不能同时硫化的，至少必须使接头胶带都处于硫化压力状态。
2.3.3设备保养
（1）电控箱在运输、搬运过程中应防止受到强烈震动。
（2）水囊和水箱在不使用的情况下，应排出积水。
（3）上下加热板表面应尽量不接触硬物，防止划伤。整套装置在搬运时必须是组合好的，并使螺栓保持一定的拉紧力。
2.3.4安全与防护
（1）搬运接头装置时，必须注意安全，防止伤害自己或他人。
（2）拆、接电器接头时，必须关闭电源，防止电伤害事故。
（3）钢丝绳带接头时，用刀切割操作较多，应带好防护手套，防止伤手。
（4）煤矿井下使用的接头硫化平板必须采用防爆型。
（5）胶浆和溶剂都是易燃易爆物品，应在通风条件下操作，注意防爆。
（6）大量或长期吸入溶剂，将对人体产生较大的危害，必须做好安全防护。
（7）严禁为加快干燥速度，采用高温物件烘烤涂刷过胶浆或溶剂的胶带。
参考文献
[1]山东日照港务局.输送机胶带硫化胶接技术，1993.
[2]无锡惠宇运输设备有限公司.运输胶带胶接工艺和修补，2005.
[2]曹洪杰.钢丝绳芯输送带接头工艺规程.上海胶带股份有限公司工艺技术，2003.
作者简介：邹翔宇（1974-）毕业于鹤岗职工大学，专科学历，现黑龙江龙煤集团鸡西分公司双河煤矿从事技术指导工作。