橡膠制品硫化時對硫化介質主要有三個要求:優異的導熱性,較高的蓄熱能力,較寬的溫度范圍,無污染、無腐蝕,這樣可以保證硫化過程順利進行。在實際的生產中,橡膠制品硫化時常用的硫化介質有飽和蒸汽、過熱水、熱空氣和固體熔融液。
1、飽和蒸汽
飽和蒸汽是未經過熱處理的蒸汽,在一個大氣壓呈飽和狀態,溫度為100度且不會再上升,是目前橡膠制品業常用的高效硫化介質。飽和蒸汽熱煉來源于汽化潛能,無需溫度變化就可以放出大量能量,蓄能大、傳熱系數大,可以通過改變壓力而準確調節加熱溫度,操作方便、成本低。但是由于飽和蒸汽的加熱溫度受到壓力限制,又容易產生冷凝水(冷凝水會造成局部低溫導致局部欠硫),因此在硫化時需要較高的蒸汽壓力,要求高溫低壓和高壓低溫的硫化條件難以實現,對外觀要求高的橡膠制品中使用較困難。
2、過熱水
在橡膠制品硫化工藝中,過熱水指溫度在100℃以上的熱水,是橡膠制品硫化時常用的硫化介質,主要通過溫度降低來供熱,密度大、質量熱容大、熱導率大、給熱系數大,硫化壓力高,使用高壓硫化,比如輪胎外胎在生產中就經常將過熱水充滿水胎或者膠囊中,將溫度保持在160-170℃,內壓保持在2.2-2.7MPa之間。過熱水也有自身的缺陷,硫化溫度不易控制,使用過程中必須對過熱水進行強制循環、不斷補充熱能以保證硫化溫度恒定;過熱水在某些特殊場合不宜與硫化制品直接接觸。
3、熱空氣
與其他硫化介質相比,熱空氣屬于低效能硫化介質,熱容小、密度小、熱導率小、給熱系數小,降低溫度也是通過傳熱來實現的,這一點與過熱水一致,因此硫化時為了防止硫化介質溫度降低,需要用風機強制循環。熱空氣的加熱溫度不受壓力影響,因此可以滿足高溫低壓和低溫高壓的硫化工藝需求;干燥無水,不會影響橡膠制品表面質量。但由于熱空氣中含有一定量的氧氣,橡膠制品容易氧化,將熱空氣作為硫化介質硫化時也會加速橡膠老化,尤其是在高溫高壓下,這一點需要考慮清楚。
4、固體熔融液
兩種或兩種以上的金屬形成的熔體,固體熔融液是指低熔點的共熔金屬和共熔鹽的熔融液,可以用在橡膠制品連續硫化工藝中,加熱溫度高(可達180-250℃),熱導率高、傳熱系數大、熱量大,屬于高效硫化介質;但是由于固體熔融液密度大,容易出現制品漂浮在表面或將半成品壓扁的問題;此外固體熔融液易粘于橡膠制品表面,需要及時清洗。