电子辐照加速器辐射加工，广泛应用于制造业，尤其是汽车工业，采用辐射加工制品大幅度地改善了汽车安全性和燃油效率。辐射加工涉及到的制品包括辐射交联电线电缆、热缩材料、发泡材料、电子元器件和子午线轮胎等。本文重点介绍电子辐照加速器在子午线轮胎生产中的应用情况。

 

 

 

　　子午线轮胎由于燃油效率高，从石油危机以来已得到更加广泛的应用。子午线轮胎由许多部件组成，包括胎面、胎体、带束层、内衬层、胎圈和胎侧。在轮胎成型和最后硫化过程中保持每一个部件的精度是非常重要的。但是胎体在成型和硫化时由于受到很大的作用力，往往会产生变形和流动，使胎体胶料厚度减小和分布不均匀。由于有时织物帘线会透入内衬层，普通轮胎工艺采用厚胶层克服这一问题。

 

　　新工艺应用电子辐照加速器对胎体进行辐射加工，使之在轮胎成型和硫化过程中保持稳定的形状和尺寸。辐射使橡胶分子交联，而电子辐照加速器可以精确控制交联度。由于发生了交联，胎体在硫化前的强度提高了。因此当需要较大的力使已膨胀变形的部件进一步扩张时，胶料的膨胀是均匀的。目前，子午线轮胎辐射加工生产技术在日本应用已相当普遍，但在国内才刚刚起步。

 

 

　　用电子辐照加速器辐射加工胎体是一种简单方法，生产时胎体在电子辐照加速器的电子束窗口下通过即可。

　　目前已有几种型号的电子辐照加速器商品化，并被用作工业加工的辐射源。电视机射线管是一种低能电子加速器，它具有电子加速器的所有部件，如电子枪和扫描磁铁。电子枪的超热钨丝表面上产生电子云。用电子枪（阴极）与电视屏和电子加速器窗口（阳极）之间的强电场将电子加速到极高速。电视机上应用的电场强度为25kV，它足以在荧光屏上产生图像。而工业电子加速器电场的强度在0.1～10MeV的范围内，以便能更强烈地加速电子，使之通过电子束窗口的金属箔辐射材料。
电子束有足够的能量来激励材料分子并从材料中发射出电子。离子化和励磁反复进行，直至辐射能降至低于分子的离子化能。离子、电子和激励的分子经历进一步反应并产生聚合物自由基和其它反应产物。聚合物自由基经过重组形成三维网络（交联）。

 

 

　　用电子辐照加速器辐射加工后，胶料发生了交联，门尼粘度和拉伸强度均随辐射剂量加大而提高。通常，辐射加工使胶料表面粘性降低。

　　将辐射加工后的胎体与其它未经辐射加工的部件通过成型工艺制成胎坯，在高温和高压下硫化。由于胎体未硫化时的强度从1MPa提高到5MPa,胎坯成型时的加工性能获得改善。 

 

　　由于硫磺硫化胶的性能主要取决于多硫键的结构，因此辐射交联对于硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率没有多大影响。但是，胎体硫化前强度提高改善了轮胎的质量，减少了轮胎残次品。此外，采用辐射工艺还减少了胎体厚度和NR/SR并用比，缩短了轮胎硫化时间。

 

　　轮胎厂采用电子辐照加速器可使每条轮胎的成本降低。轿车轮胎胎体帘布层附胶厚度从1.2mm降至1.0mm，一般电子辐照加速器辐射加工轿车轮胎胎体的线速度为26m2/min。一套电子加速器辐照装置（0.5～0.7MeV，50kW），以设备利用率75%、年开工5760h（16h•d-1×360d•a-1）、辐射剂量40kGy计算，每年可辐射加工19440T橡胶，相当于每年可生产1000万条胎体。每条轮胎节省的成本取决于轮胎产量、胎体厚度、NR/SR并用比和硫化时间的减幅。如果轮胎年产量为500万条，每条轮胎节省成本0.5美元，6个月内就可收回初始投资。

 

 

 

轮胎胎体辐射加工的优点可以归纳如下：
1、改善子午线轮胎质量：厚度均匀，平衡性更好。
2、节省材料：胎体减薄；减小NR用量，增大SR用量。
3、节省能源：缩短硫化时间。

本工艺方法也适用于子午线轮胎的其它部件。