各種橡膠的混煉特性.ppt

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1、第十二章混煉工藝§12.1混煉前的準備§12.2混煉工藝§12.3混煉膠的質量檢查§12.4各種橡膠的混煉特性§12.1混煉前的準備一．原材料與配合劑的質量檢驗通常對配合劑檢驗的內容主要有：純度、粒度及分布、機械雜質、灰分及揮發(fā)分含量、酸堿度等。具體依配合劑類型不同而異。生膠一般檢驗化學成分、門尼粘度及物理機械性能。二．配合劑的補充加工（一）粉碎塊狀和粗粒狀配合劑必須經(jīng)過粉碎或磨細處理才能使用，如瀝青、松香和古馬隆等固體用粉碎機粉碎。（二）干燥干燥的目的是減少配合劑中的水分和其他揮發(fā)分含量，防止粉末狀配合劑結團，便于篩選和混煉分散，避免某些配合劑遇水變質和膠

2、料內部產(chǎn)生氣泡和海綿。干燥方式可采用真空干燥箱、干燥室或螺旋式連續(xù)干燥機等。（三）熔化與過濾及加溫低熔點固體軟化劑如石蠟和松香等須進行加熱熔化，達到干燥脫水和降低粘度作用后，再經(jīng)過濾去掉其中的機械雜質。（四）篩選粉末狀固體軟化劑粒度及粒度分布達不到規(guī)定標準的，或已經(jīng)發(fā)生配合劑結團及含有機械雜質的必須經(jīng)過篩選加工，去掉其中的機械雜質、較大顆粒與結團。三．油膏和母煉膠的制造油膏：為了使配合劑易于在膠料中混合分散，減少飛揚損失造成環(huán)境污染，保證膠料的混煉質量，將某些配合劑、促進劑等事先以較大比例與液體軟化劑混合制成膏狀混合物。母煉膠：將在通?；鞜挆l件下短時間內難以

3、混合均勻且混煉生熱量多，能耗較大的某些配合劑以較大的比例事先與生膠單獨混合制成組分比較簡單的混合物料。最常見的有促進劑母膠、炭黑母膠、化學塑解劑母膠等。四．稱量配合要求稱量配合操作做到：精密、準確、不漏、不錯。稱量配合的操作方式有兩種：（1）手工操作；（2）機械化自動稱量配合?！?2.2混煉工藝一．混煉膠的結構混煉膠是由粒狀配合劑（如炭黑、促進劑、填充劑等）分散于生膠中組成的分散體系。在分散體系中，生膠的分散呈連續(xù)狀態(tài)，稱為分散質，粒狀配合劑為分散相?；鞜捘z不同于一般的膠體分散體系：（1）橡膠的粘度很高，膠料的熱力學不穩(wěn)定性在一般情況下不太顯著；（2）某些組

4、分（如再生膠、增塑劑等）與橡膠能互容，從而構成了混煉膠的復合分散介質；（3）粒狀配合劑（如炭黑合促進劑等）與橡膠在接觸界面上產(chǎn)生了一定的物理和化學結合，這對膠料和硫化膠的性能起著重要的影響。因此，可以認為混煉膠是一種具有復雜結構特性的膠態(tài)分散體。炭黑與橡膠混煉后形成的補強結構，對膠料和硫化膠的力學性能和流變性能等都有較大的影響。1．炭黑網(wǎng)絡結構炭黑與橡膠混煉時，形成炭黑—橡膠聚集體，聚集體在剪切力的作用下逐步分散。當混煉膠中炭黑的用量較高時，炭黑通過鏈狀結構相互連結，構成炭黑網(wǎng)絡。炭黑網(wǎng)絡結構的體現(xiàn)：（a）Payne效應；（b）混煉膠比純膠具有較高的導電性。

5、2．吸留橡膠結構混煉時，形成吸留橡膠。在混煉過程中，受剪切力的作用，吸留橡膠的一部分或大部分被重新釋放出來。但是，吸留橡膠多少都會部分地保留在炭黑聚集體中，成為混煉膠填料的一部分。3．炭黑結合橡膠炭黑結合橡膠對膠料的性能影響很大，可提高硫化膠的模量、耐磨性以及減少滯后生熱等。4．可溶膠結合橡膠在混煉膠中只占一小部分。而大部分橡膠未與炭黑結合，稱為可溶膠。這兩部分橡膠對混煉膠的物理性能都有貢獻。二．開煉機的混煉工藝（一）開煉機混煉原理開煉機混煉過程一般包括包輥、吃粉和翻煉三個階段。1．包輥1-橡膠不易進入輥縫；2—緊包前輥；3—脫輥成袋囊狀；4—呈粘流包輥2．

6、吃粉在膠料包輥，加入配合劑之前，要使輥距上端保留適當?shù)亩逊e膠，適量的堆積膠是吃粉的必要條件。3．翻煉周向：混煉最均勻；軸向：不均勻；徑向：均勻性最差（二）開煉機混煉的影響因素（1）裝膠容量裝膠容量需依據(jù)開煉機的規(guī)格及膠料配方特性合理確定。容量過大，使混煉分散效果降低，混煉溫度升高，容易產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象而影響膠料質量；容量過小會降低生產(chǎn)效率。式中V—裝膠容量，L；D—輥筒直徑，cm；L—輥筒長度；（2）輥距輥距一般取4~8mm為宜。輥距減小，剪切效果增大，但生熱大。（3）混煉溫度輥溫過低，膠料硬度太大，容易損壞設備。輥溫提高有利于降低膠料的粘度，加快混煉吃粉速度，

7、但溫度太高，容易使膠料產(chǎn)生脫輥現(xiàn)象和焦燒現(xiàn)象，難以操作。輥溫一般通過冷卻的方法保持在50~60℃之間。但在混煉含有高熔點配合劑（高熔點古馬隆樹脂等）的膠料時，需要適當提高輥溫；而混煉順丁膠時，輥溫不得超過50℃。（4）混煉時間應適當掌握配合劑的混入和分散時間，避免混煉時間過長，否則容易產(chǎn)生過煉現(xiàn)象。（5）輥速和速比輥速控制在16~18r/min內。輥速快，操作不安全且溫度控制困難；輥速慢，混煉效率低。速比一般為1：1.1~1：1.2。生熱高的膠料應選擇速比在1：1.15以下的開煉機。（6）加料順序一般的加料原則是：用量少、難分散的配合劑先加；用量大、易分散的

8、后加；為了防止焦燒，硫黃和超速促進劑一般最后加入。通