Page 98 - 《橡塑技术与装备》2026年4期
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橡塑技术与装备
            HINA R&P  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT



             18  MPa,135  ℃硫化 3  h 的黏接性能降低,结合上述                    从表 5 可知,调整后的第 1 层、第 3 层、第 5 层
             半成品胶料物理性能的结果,表明硫化时,现有硫化                           胶片的黏接强度与 143  ℃硫化 25  min 一致,说明硫
             工艺使第 1 层胶料物理性能和胶料和钢板的黏接性能                         化工艺调整后各层胶片与钢板的黏接强度得到优化。
             降低 ;半成品胶料在 122 ℃硫化 2 h 和 110 ℃硫化 90                  (4)支座的力学性能检测,表 6 是硫化工艺调整
             min 的黏接强度与 143 ℃硫化 25 min 的黏接强度基本                 前后支座的力学性能检测结果,支座的竖向刚度变化
             接近,结合上述半成品胶料物理性能的结果,表明硫                           较小,水平刚度和阻尼比提升,水平刚度较调整前提
             化时,现有硫化工艺对第 3 层和第 5 层胶料的物理性                       高 13%,阻尼比提高 16%,结合胶料物理性能和黏接
             能和橡胶与钢板的黏接性能无影响。                                  性能结果可知,调整后支座各层胶料的性能与基准值
             2.5 支座硫化工艺优化                                      一致,在正硫化范围内,无过硫和欠硫,且黏接强度
                (1)硫化工艺优化。支座现有硫化工艺为 143 ℃,                     未下降。胶料优良的物理性能和与钢板较大的黏接强
             7  h,结合第 1、第 3、第 5 胶层的温度监测、硫化特                    度,使支座在受到水平方向剪切时,与钢板保持良好
             性分析、物理性能和黏接性能结果分析 :第 1 层胶料                        的黏接,且良好的物理性能使材料具有良好的弹性和
             出现过硫情况,黏接性能与基准黏接条件下的强度相                           刚度,使支座的水平刚度和阻尼比提高。
             比出现下降 ;第 3 层和第 5 层胶料的物理性能和黏接                           表 6 硫化工艺调整前后支座的力学性能结果
             强度与基准相比变化不大。综合考虑,将支座的硫化                                           竖向刚度     水平刚度     阻尼比(±15%)
                                                                               (±30%)   (±15%)
             时间缩短 1.5 h,优化后为 143 ℃,5.5 h。                        硫化工艺调整前         7%      -10%        -6%
                                                                 硫化工艺调整后         8%        3%        10%
                (2)硫化工艺优化后各层胶料的物理性能见表 4。
             从表 4 可知调整后,第 1 层胶料硫化后的物理性能和
                                                               3 结论
             143  ℃硫化 15 min 的物理性能一致,未出现过硫 ;第
                                                                  (1)对支座各胶层的硫化工艺进行温度监测,根
             3 层胶料硫化后的物理性能和 143  ℃硫化 15 min 的物
                                                               据温度监测结果对半成品胶料做物理性能和黏接性能
             理性能一致,未发生欠硫 ;第 5 层胶片的温度监测结
                                                               测试,从而对支座各胶层的性能做评估,根据评估结
             果为硫化 4 h 到 90  ℃,硫化 5.5 h 到 110  ℃,第五层
                                                               果对硫化工艺进行调整。
             胶片为支座的最中间胶层,硫化完成后继续温度监测,
                                                                  (2)硫化工艺由 143 ℃,7 h 调整为 143 ℃,5.5
             结果显示第 5 层的温度在 3  h 后降到 90  ℃,因此第 5
                                                               h,优化后各胶层的物理性能和胶料与钢板的黏接强度
             层胶片的硫化时间总共为 5.5  h,按最低硫化温度 90
                                                               得到提升,同时支座的力学性能与调整前相比也得到
             ℃硫化 5.5  h 作为第 5 层胶片的硫化性能表征,结果
                                                               提高。此外,硫化工艺的调整使支座的硫化时间缩短,
             见表 4,与 143  ℃硫化 15 min 的结果一致,说明调整
                                                               设备利用率提高,实现了节能降耗的目的。
             后的硫化工艺可以使中间胶层完成硫化,符合要求。
                   表 4 优化硫化工艺后各胶层的物理性能
                                                               参考文献 :
                 温度              拉伸强度 断裂伸长率        定伸应力
               / 硫化时间    邵氏 A/ 度   /MPa     /%    150%/MPa     [1]   孟凡超,刘明虎,吴伟胜,等 . 港珠澳大桥设计理念及桥梁创
              143 ℃ /15 min  57     20      543      3.2           新技术 [J]. 中国工程科学,2015,17(01):27-35.
              135 ℃ /1.5 h  57      20      541      3.2       [2]   郭迅 . 汶川地震对我国城乡建筑抗震的启示 . 城市与减灾,
              122 ℃ /0.5 h  58      19      540      3.1           2018(03):30-35.
               90 ℃ /5.5 h  58      19      539      3.3
                                                               [3]   刘兢兢,吴憬,凌程建 . 大直径建筑橡胶隔震支座力学性能研
                                                                   究 . 四川建筑科学研究,2021,47(4):39-47.
                (3)硫化工艺调整后各胶层黏接性能的验证。结                         [4]   刘文光,杨巧荣,周福霖 . 天然橡胶隔震支座温度相关性能试
                                                                   验研究 [J]. 广州大学学报(自然科学版),2002,1(6):51-56.
             合表 4,对胶料与钢板的黏接性能调整后的各胶层硫
                                                               [5]   王亚勇,戴国莹 .《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修
             化工艺制样,黏接性能结果见表 5。
                                                                   订 [J]. 建筑结构学报,2010,31(06):7-16.
                    表 5 硫化工艺调整后各胶层黏接性能                         [6]   张晓琳,陆永高,王廷利,等 .  11.00R20 规格全钢子午线轮
                            143 ℃   135 ℃   122 ℃   90 ℃           胎硫化工艺优化 . 橡塑技术与装备,2023,49(06):1-6.
                硫化条件
                           /25 min  /1.5 h  /0.5 h  /5.5 h
              黏接强度 /MPa      18      18      18       18       [7]   张远喜,任姝,等 . 隔震橡胶支座的硫化工艺优化 [J]. 橡胶工
                                                                   业,2021,68(12):921-926.




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