輻射加工是利用Co-60源或電子輻照加速器產(chǎn)生的高能電子束來制備新材料的技術(shù)，是一種既不污染環(huán)境又節(jié)省能源的新型加工技術(shù)。
日本的輻射加工技術(shù)起始于20世紀(jì)60年代初期，從開始生產(chǎn)輻射交聯(lián)耐熱電纜，逐步擴(kuò)展到其他產(chǎn)品并形成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。目前應(yīng)用的主要技術(shù)為輻射交聯(lián)、輻射裂解、輻射固化、輻射接枝聚合等，涉及的產(chǎn)品包括輪胎、電線電纜、熱縮材料、發(fā)泡材料、PTFE固體潤(rùn)滑劑、電池隔膜等，其中應(yīng)用最普及的是輪胎輻照加工。
輪胎是現(xiàn)代社會(huì)與國防軍事必不可少的產(chǎn)品，隨著中國汽車工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，中國輪胎工業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，世界輪胎75強(qiáng)里中國大陸輪胎企業(yè)已有18家（不包括外資企業(yè)），同時(shí)也吸引了世界大輪胎公司紛紛進(jìn)入中國合資辦廠。國外大輪胎公司將輪胎部分構(gòu)件采用電子束預(yù)硫化處理，達(dá)到提高輪胎成品率和降低成本的目的。日本有六家大的輪胎公司，其中5家采用電子輻照加速器預(yù)硫化工藝，共安裝了23臺(tái)電子加速器，而我國在此方面才剛開始起步。
一、原理
輻射硫化技術(shù)主要用于子午線輪胎各部件的預(yù)硫化，如氣密層、胎體、帶束層、胎側(cè)等組件。輪胎構(gòu)件采用電子輻照加速器預(yù)硫化工藝，目的是改善它的生膠強(qiáng)度和穩(wěn)定織物簾線、鋼絲簾線或者純生膠組件。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的輪胎工業(yè)中，電子輻照加速器預(yù)硫化顯示出了提高輪胎成品率和降低成本的優(yōu)點(diǎn)。電子輻照加速器預(yù)硫化第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是速度快，可以精確控制硫化程度，這是其他硫化方法作不到的。
輻射硫化和常規(guī)硫化差異在于發(fā)生硫化時(shí)的溫度。輻射硫化發(fā)生在常溫，而常規(guī)硫化發(fā)生在高溫。對(duì)于結(jié)晶天然橡膠，它的形態(tài)取決于溫度。在常溫下天然橡膠存在結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)。輻射交聯(lián)發(fā)生在無定形區(qū)，因此，它的C－C交聯(lián)鍵集中在無定形區(qū)。在高溫時(shí)，天然橡膠完全處于無定形態(tài)，因此交聯(lián)鍵無規(guī)分布在整個(gè)橡膠中。使用電子束橡膠交聯(lián)在常壓狀態(tài)下20～30℃時(shí)僅需3秒；而常規(guī)硫化在12個(gè)大氣壓下150℃時(shí)，交聯(lián)仍需要10分鐘。
膠料生膠強(qiáng)度（抗形變能力）隨著吸收劑量增加而增加，胎體中的簾線在成型和硫化過程中發(fā)生位移和露線的可能性大大減少，提高了輪胎的成品率，同時(shí)恢復(fù)率也隨著劑量的增加而增加，即尺寸穩(wěn)定性增加，導(dǎo)致了原材料用量的減少，原材料用量的減少是通過減少厚度來實(shí)現(xiàn)的，減少厚度可達(dá)原厚度的10～22%，降低了成本，同時(shí)整個(gè)輪胎的重量減輕，可達(dá)到省油的目的。
二、電子輻照加速器
世界輪胎廠采用的電子輻照加速器為500KeV～800KeV，劑量范圍在30～80KGy，處理材料厚度為0.9～2.0mm。目前日本輪胎廠采用的是500KeV、150mA（75mA×2）的自屏蔽加速器。它是日本在1994年研制成功的。因?yàn)樗捏w積小，可安置在流水線中，可以單獨(dú)使用，也可以與壓延機(jī)聯(lián)機(jī)使用。
三、實(shí)驗(yàn)胎性能
目前，國內(nèi)已有廠家經(jīng)過研究試驗(yàn)，所完成的輻照預(yù)硫化子午線輪胎近期通過國家輪胎檢測(cè)中心測(cè)試。檢測(cè)內(nèi)容包括：①耐久性試驗(yàn)（GB/T4502－1998）：累計(jì)100小時(shí)，行使里程8000km。檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)輪胎未損壞；②高速性能測(cè)試（GB/T7034－1998）；③高速后外緣尺寸變化。此次實(shí)驗(yàn)，用厚度減少10%的輻照胎體層與輻照帶束層組裝成輪胎，規(guī)格為165/70R13、83T，都符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
四、結(jié)束語
我們通過將胎體層厚度減少10%后，組裝成的輪胎仍能保持原來的性能，值得指出的是，10%減少是比較保守的，因?yàn)橛械臉?gòu)件可以減少到20%左右。在天然橡膠價(jià)格飛漲的情況下，這對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的輪胎廠來講，成本的降低和成品率的提高是至關(guān)重要的。綜上所述，電子輻照加速器預(yù)硫化在我國輪胎工業(yè)中存在很大發(fā)展空間。
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