微波在橡胶工业中的应用

时间：2025-04-21

第３０卷第４期

２００９年８月

特种橡胶制品

ＳｐｅｃｉａｌＰｕｒｐｏｓｅＲｕｂｂｅｒＰｒｏｄｕｃｔｓ

Ｖ０１．３０Ｎｏ．４

Ａｕｇｕｓｔ２００９

微波在橡胶工业中的应用

刘

欣１’２．王永周“２。陈美“。邓维用２

（１．海南大学，海南儋州

５７１７３７；２．农业部天然橡胶加工重点开放实验室，

中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江５２４００１）

摘要：简述了微波加热的原理和特点．介绍了微波技术在国内橡胶工业中的应用，主要包括微波硫化、微波脱硫、微波干燥天然橡胶，最后对微波技术在橡胶加工中存在的问题和发展方向进行了展望。关键词：微波；硫化；脱硫；干燥；橡胶

中图分类号：ＴＱ３３０．１＋２

文献标识码：Ａ文章编号：１００５—４０３０（２００９）０４－－００６０—０５

微波是频率在３００ＭＨｚ＇－一３０００ＭＨｚ范围内，波长为０．００１～ｌｍ的电磁波，因其频率超高故被称为超高频（高频频率不低于０．５ＭＨｚ），又因其波长（１２．５ｃｍ）与无线电电波的长度（１～１０ｍ）相比，相对短而微，故也称微波‘１．２］。

１

２微波在橡胶加工中的应用

目前微波在橡胶加工中的应用主要包括：橡胶的微波硫化，硫化胶的微波脱硫，微波干燥天然橡胶。

２．１微波硫化

橡胶的微波硫化是指利用电磁波对橡胶进行硫化的方法。因为微波的方向性很强，能穿透橡胶等非良导体，使橡胶分子振荡摩擦而自行生热，微波加热不存在通常加热硫化时因热传导不均导致的橡胶产品内外的温差，有益于提高制品的硫化质量，特别对轮胎等厚制品的预热和硫化能大大缩短硫化时间。用于硫化微波加热装置的频率为２４５０ＭＨｚ，具有效率高、占地少、加热快、胶料受热均匀、控制容易等优点。

橡胶微波连续硫化技术最早于１９６８年由法

国ＨｅｒｚＦｏｕｒ公司开发成功【６］，而后得到迅速推

微波加热的原理和特点

微波加热是一种全新的热能技术，与传统加

热不同，微波加热不需要外部热源，而是向被加热材料内部辐射微波，微波的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应的电磁场，推动加热材料中的偶极子运动，使之相互碰撞、摩擦而生热。微波加热的效率只与两个因素有关：微波电磁场的能量密度和被加热材料内部的偶极子的数量。因为微波与材料的相互作用是通过材料内部偶极子的产生和取向即通过材料的极化过程进行的，所以其加热过程在整个物体内同时进行，具有即时性，整体性和选择性，能量利用的高效性等特点，并且微波加热是安全、卫生、无污染的，具有很强的杀菌能力，设备操作方便，易于控制管理Ｌ３￣５］。

广。日本是微波连续硫化技术发展较快的国家口］，至今已累计生产４５０多条微波连续硫化生产线，并向世界各国出口１００余条。２００７年《世界橡胶》［８１也报道了微波硫化的很多特点，微波深度穿透直接加热可以生产出高质量的橡胶挤出制品，直接的能量使温度快速上升加快了生产并缩短了生产线，自动化控制使得操作大为方便，整个

基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０６６３００３）收藕日期：２００９—０３—１７

作者简介：刘欣（１９８４一），男．湖南长沙人．在读硕士研究生．主要

从事天然橡胶加工研究与开发．－通讯联系人。

微波生产系统不会带来任何的生态污染。

复旦大学的诸葛晴凤等［９１采用全填充短路波导法对含炭黑硫化胶在硫化过程中的介电特性进行了研究，结果表明，橡胶的介电常数能反映硫化

万方数据

刘欣等微波在橡胶工业中的应用

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过程中交联程度的变化，并且不同配方的橡胶在硫化过程中的介电性质能反映出橡胶内炭黑品种

和橡胶品种的不同。

北京化工研究院的杨建华和娄成玉［１阳从乙丙橡胶微波硫化的特性、影响因素、微波加热设备和最佳配方设计等进行了专题讨论。其中指出既要满足胶料的硫化特性和硫化橡胶的物理力学性能的要求，又要适应微波设备发射功率、线速度等工艺参数，并且将乙丙橡胶体积电阻值升高到某一数值，从而才可以获得最佳的加热效果。

贡健Ｌｌｕ利用微波连续硫化氯丁橡胶，探讨了氯丁橡胶的品种、炭黑和发泡剂种类及胶料含胶率对氯丁橡胶海绵性能的影响。结果表明，采用ＣＲ８７８６（德国拜耳公司产品）作主体材料、炭黑Ｎ７７４作补强剂、发泡剂ＡＣ作发泡剂及胶料含胶率不超过４０％，可制得性能好、成本低的氯丁橡