橡胶连续混炼新技术研究
Nordel MG烃类橡胶的连续混炼
它使 用 了专用 的 Ｉ Ｉ ＮＳＴＥ催化 剂 和陶 氏化 学公 司
研发 的 生产工 艺 ， 括 特殊 限定 结构 的催 化 剂 和 包 独特 的溶 液聚 合技术 。用此法 生产 出 了一 类 非常
图 １ Ｎ ｒ ￣ Ｅ Ｄ 的生 产 能 力 ｏｄ！ Ｐ Ｍ
体 由于 Ｅ Ｄ 具 有极佳 的综合 性能 ， ＰＭ 如优 异 的 耐老化 、 耐臭 氧 和耐 水性 以及 良好 的力 学 性 能 和
现已推出了一系列粘度大于 ｉ０门尼单位的 ０
高 粘度非 结 晶 和 半 结 晶 的产 品 （ １ ， 配 方 设 图 ）使 计人 员 可 以通 过 添加更 多 的填料 和油来 生产 出性 能 与现 有同级 产 品相 当 ， 成本更 低 的产 品 。 但
准粒状 聚合物 的 大得 多 。 由 于这种 新 型 聚 合 物能 迅 速 吸 油 ， 在 加 入 并 炭黑 时仍 能保 持 自由流动 。这样就 可 以在低 速混 合器 中混 合 聚合 物 ＋ 油 ＋炭黑 ， 先 制 备 出油 和 首 炭黑宏 观 分散 的 预混 物 。这种 预混 物随后 可 直接
剂 ， 使 用 了联 合 碳 公 司研 发 的气 相 聚 合 工 艺 。 但
用 此法 生产 的 Ｅ ＡＳ Ｆ ０产 品 ， 物 理 性 能与 Ｉ ＴＯ Ｌ 其 Ｎｏｄｌ Ｐ相 当 ， 由于有持久 的气 味和 高凝胶 问 ｒｅ Ｉ 但
题 而受 到限制 ， 自从 联 合碳 公 司并 入 陶 氏化 学 公 司之后 ， 由于 可 以改用 金属茂 催化 剂 ， 述 问题也 上
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第３ ６卷
第 ６期
Ｎｏｄ ｌ ｒ ｅ ＭＧ烃 类橡 胶 的连续 混炼
再生胶新技术的发展
再生胶新技术的发展橡胶的环保再生还原工艺-RV工艺，是在常温常压下，通过机械化学加工生产的再生胶（RVR 再生还原橡胶）。
这种工艺可实现胶料的循环、反复利用，能耗少、无污染、效率高和掺用比例高，RV橡胶再生剂的应用将使每个橡胶制品工厂实现无废料的梦想。
废弃橡胶资源近况中国连续３年是世界第一消费大国，2005年我国全年生胶消耗量为436.5万吨，其中非轮胎用胶量已达到165万吨。
废橡胶的产生量每年在280万吨以上，其中，废弃轮胎170万～200万吨，橡胶工厂的边角余料及废品也在80万吨左右。
这些边角余料属于未经使用的新硫化橡胶，其使用价值更高。
随着橡胶工业的快速发展，废硫化橡胶资源也会与日俱增，循环利用和无废胶工厂在今天得以实现。
国内外橡胶再生方法介绍及新技术进展状况传统再生胶行业已有130多年的历史，在中国是从1917年广东兄弟创制树胶公司自产再生胶算起，也已有90年的历史了，中国是最大的再生胶生产国，2005年生产再生胶145万吨。
橡胶再生方法大体上可以分为物理再生、化学再生和微生物再生3类。
◆物理再生技术物理再生是利用外加能量，如力、热—力、冷—力、微波、超声波、射线能等，使交联橡胶的三维网络破碎，形成具有流动性的再生胶。
１、微波再生微波脱硫法是一种非化学、非机械的一步再生法，它是利用微波能量切断硫—硫键（S—S）、硫—碳键（S—C）而不破坏碳—碳键（C—C），因而达到再生的目的。
因为微波能量是可控的，各种化学键的键能不同，断裂时需要的能量也不同，如S—S键（213 KJ/mol）、S—C 键（259 KJ/mol）、C—C键（347l KJ/mol），所以微波能断键是有选择性的，故用这种方法生产的再生胶性能接近原胶。
２、超声波再生机械力可以诱发化学反应，利用超声波也能够选择性地破坏交联键而保留分子主链，使硫化橡胶达到再生的目的。
硫化橡胶的超声波脱硫过程中除了破坏三维网状结构外，也导致了大分子链C—C键的断裂，因此还有必要进一步研究，以提高超声波脱硫的选择性，只有选择地破坏化学键，才可最大限度的保持原胶性能。
串联密炼机生产胶料及工艺性能研究
串联密炼机生产胶料及工艺性能研究刘 琳，谭建良，孙 蕾[浦林成山（山东）轮胎有限公司，山东荣成264300]摘要：研究串联密炼机混炼高白炭黑填充的溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶并用胎面胶的工艺和性能。
结果表明，与传统的相切型密炼机相比，串联密炼机具有更好的温控能力，混炼胶的Payne效应降低，硫化胶的物理性能和动态力学性能相当，并且在保证相同胶料性能的条件下减少混炼段数，提高生产效率，降低能耗。
关键词：串联密炼机；相切型密炼机；恒温混炼；白炭黑；恒温曲线；物理性能；工艺性能；生产效率中图分类号：TQ330.4＋3 文章编号：1006-8171（2023）04-0237-05文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.04.0237自从德国Wemer & Pfleiderer公司于1879年发明第1台密炼机至1916年英国工程师Banbury 发明由压砣、下落式卸料门与混炼室构成的密炼机，使橡胶、炭黑和助剂能在一个特定的全封闭机械空间内混炼。
到1934年开始使用啮合型密炼机，工程师们又对密炼机的转子类型、电动机、液压系统、冷却系统、密封装置和压砣的压力调控技术等进行了改进和完善，使配合剂漏出减少、操作安全、劳动强度减轻、生产效率提高，产品质量与工作环境得到改善。
至今为止，橡胶混炼加工理论没有出现革命性的突破。
目前仍以相切型密炼机和啮合型密炼机为橡胶工业制备胶料的主要设备，其地位尚不可动摇[1-3]。
本工作对串联密炼机的工艺性能进行对比研究。
串联密炼机一般由一小一大规格的啮合型密炼机上下串接在一起。
例如GE420/GE800T型密炼机，GE420型密炼机在上方，带压砣，GE800T 型密炼机在下方，不带压砣，而是带一个接料槽。
上方的密炼机用于胶料的变温及恒温混炼，下方的密炼机具有分布混炼功能、良好的温度控制性能以及优化的通风、冷却及快速排料功能，主要用于恒温混炼。
橡胶密炼机技术
高性能密炼机混炼生产线外围设备3Harburg-Freudenberger 生产两种类型的密炼机: GK-N （切线）系列和GK-E （捏合）系列。
所具备的多规格和高标准设计使我们可以满足不同的客户需求。
密炼机主要由喂料装置、混炼室、设备底座三个部件组成，因加工精度准确，它们在组装或维修时可旋转 180 度互换位置进行安装，且不影响使用效果。
根据用户厂房空间要求，可提供多种传动形式的密炼机。
密炼机的标准设计更加人性化，使组装或拆除转子、混炼室前后壁及侧面壁、转子轴承座变得简单化，从而保证密炼机的组装或大修可以在尽可能短的时间内完成。
高性能密炼机5GK-N 系列GK-E系列GK-N (切线)系列密炼机: 从未被超越过的高产量我们的高性能 GK-N 系列密炼机主要有高填充因数, 从喂料到排料周期短的显著特征。
这些密炼机在处理加工少量对温度敏感的化合物时仍有很高的产出率。
转子可以被加工成多种几何构型。
在一个小的螺旋角持续提供动力的支持下, 高标准的 ZZ2 配置可以自由的将化合物从中间搅动到任意两侧。
分配器可以有效地将原料进行分配, 同时转子棱角和转子的两端可以增强原料在这些区域的流动。
在轮胎工业领域,GK-N系列密炼机通常配备四棱转子。
这种几何构型在混炼的初始就可以将热量转换到胶料上,而且使温升快速提高。
GK-E（捏合）系列密炼机: 高质量胶料的理想设备高性能 GK-E 密炼机具有可以将热量快速转化到化合物中的优点, 因此可以有效的提高产品质量。
混炼室容积与表面积/散热面积的合理有利的比率允许加工处理更多的对温度敏感的化合物。
PES-5 转子,在PES 几何学的基础上研制,通过加快填料和增塑剂过程有效减少循环周期。
另外,改进后的冷却性能可以减少多级混炼并提高成本效益。
高标准的 PES 几何构造有宽翼梢,渐开线啮合区制造的部件与开炼机类似。
液压喂料装置 (单油缸)密封系统GA型7一体式转子转芯冷却形式双体式转子带环绕冷却形式高效制冷 –冷水可深入转子棱部降温我们高性能密炼机使用的可调整的持续制冷系统确保了化合物在低温状态下混合，从而为高效的塑炼，炭黑分散以及最终混炼提供了最理想的条件。
湿法混炼橡胶新材料工艺技术优势与研究进程
当代化工研究〔〔（jModern Chemical Research 2020・01工艺与设备湿法混炼橡胶新材料工艺技术优势与研究进程*李红江（河南恒发科技股份有限公司河南453400）摘耍：在橡胶生产过程中，混炼是其中餉关键环节，能够在均匀混合生胶同其余原料的基础上，形成混炼胶.该工艺在实际应用当中，将对橡胶制晶的性能产生直接的影响，同传统干法混炼相比，能够对能耗大、粉尘污染等缺点进行有效的克服，具有积极丝应用价值.在本文中,将就湿法混炼橡胶新材料工艺技术优势与研究进程进行一定餉研究.关键词：湿法混炼橡胶；技术优势；研究进程中图分类号：TQ330.63文献标识码：ATechnological Advantages and Research Progress of New Materials for Wet MixingRubberLi Hongjiang（He'nan Hengfa Science&Technology Co.,Ltd.,He'nan,453400）Abstracts Mixing is one of the key links in the rubber production process,which can form mixed rubber on the basis of e venly mixing raw rubber with other raw materials.In p ractical application,the p rocess will have a direct impact on the p erformance of r ubber p pared with traditional dry mixing,it can effectively overcome the shortcomings of h igh energy consumption and dust p ollution,and has p ositive application value. In this paper,the technological advantages and research progress of n ew materials f or wet mixing rubber will be studied to some extent Key words：wet mixing rubber^technical advantages research process1.引言湿法混炼是现今橡胶生产当中的重要工艺，能够将白炭黑、炭黑等填充物制作成水分散体，在经过液态融合、凝聚、脱水等步骤实现对橡胶的生产。
合成橡胶液相混炼新技术开发及其在绿色轮胎中的应用
合成橡胶液相混炼新技术开发及其在绿色轮胎中的应用引言合成橡胶是一种常见且重要的材料，被广泛用于轮胎制造等领域。
然而，传统的合成橡胶生产过程中存在许多环境和能源消耗的问题。
为了解决这些问题，研究人员一直致力于开发新的合成橡胶液相混炼技术，以实现绿色、高效的橡胶生产。
本文将探讨合成橡胶液相混炼新技术的开发以及其在绿色轮胎中的应用。
混炼技术的现状与挑战传统混炼技术的局限性传统的合成橡胶混炼技术主要采用机械研磨和加热混炼的方法。
这种方法存在多个问题，包括能源消耗高、工艺复杂、产生大量废料和环境污染等。
液相混炼技术的优势液相混炼技术是一种新兴的橡胶混炼方法，相比传统技术具有诸多优点。
首先，液相混炼过程中不需要机械研磨，降低了能源消耗。
其次，该方法使用液体介质来进行橡胶的混炼，可以减少废料的产生和处理。
此外，液相混炼技术能够提高橡胶的分散性和流动性，使得橡胶制品的品质更加稳定。
液相混炼技术的挑战液相混炼技术在实际应用中仍面临一些挑战。
首先，如何选择合适的液体介质对于混炼效果至关重要。
其次，液相混炼技术需要对混炼参数进行精确控制，以保证产品的一致性和性能。
此外，液相混炼技术还需要解决橡胶的分散和稳定性问题。
合成橡胶液相混炼新技术的研究进展液相混炼液体介质的研究研究人员通过实验和模拟方法，对各种液体介质在橡胶混炼过程中的性能进行了研究。
他们发现不同的液体介质对橡胶的分散和流动性有不同的影响。
通过优化液体介质的选择和使用方法，可以实现高效的橡胶混炼。
混炼参数控制技术的研究混炼参数的精确控制对于液相混炼技术的应用至关重要。
研究人员利用自动化控制技术，开发了一系列实时监测和调节混炼参数的方法。
这些方法可以确保混炼过程的一致性，并提高橡胶制品的品质。
橡胶分散与稳定性的改进技术橡胶的分散和稳定性是液相混炼技术的关键问题之一。
研究人员通过表面活性剂的引入和各种分散剂的使用，改善了橡胶的分散性。
同时，他们还研究了稳定剂和抗氧化剂的加入对橡胶稳定性的影响，提高了产品的使用寿命和性能。
串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗研究
串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗研究李 伟1，汪传生2*，边慧光2，常天浩2，朱 琳2，张鲁琦2（1.潍柴动力股份有限公司，山东潍坊262500；2.青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061）摘要：对比研究串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗。
结果表明：与传统混炼相比，串联式连续混炼制备的混炼胶的填料（炭黑和白炭黑）分散性好，门尼粘度低，硫化胶的300%定伸应力/100%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度大，DIN磨耗指数略小；串联式连续混炼制备混炼胶的单位能耗低，生产效率高。
与啮合型密炼机传统混炼相比，串联式连续混炼的单位能耗降低14.8%，生产效率提高16.3%。
关键词：串联式连续混炼；传统混炼；密炼机；分散性；能耗中图分类号：TQ330.6＋3 文章编号：1000-890X（2020）05-0384-04文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.05.0384“中国制造2025”已经提出全面推行绿色制造[1-2]，然而现阶段，许多橡胶加工企业对胶料的混炼仍以传统混炼为主[3-4]。
这种多段式混炼工艺严重影响生产效率，且在混炼过程中存在能耗高、混炼胶质量稳定性差以及配合剂易飞扬等问题[5-8]。
串联式连续混炼方法能够保证胶料混炼配比准确，混炼质量稳定、高效。
本工作对比研究了串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗。
1 实验1.1 原材料天然橡胶（NR），SCR20，门尼粘度[ML（1＋4）100 ℃]为54～55，西双版纳路博橡胶有限公司产品；炭黑N330，上海卡博特化工有限公司产品；白炭黑，索尔维白炭黑（青岛）有限公司产品；硬脂酸，广州市启林化工有限公司产品；防老剂4020和RD，中国石化南京化学工业有限公司产品；氧化锌、偶联剂Si69、增塑剂A、微晶蜡、防焦剂CTP、促进剂TBBS和硫黄，市售品。
1.2 试验配方试验配方如表1所示。
氟橡胶／丁腈橡胶混炼胶的研制
摘要：将氟橡胶与丁腈橡胶共混并使用二胺硫化剂作体系的共交联剂，研制了一种综合性能优异的新型混炼胶。
结果表明：所制备的胶料拉伸强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、耐油性、耐高温性能等与纯FKM胶料的接近，而耐低温性和机械加工性能优于FKM，可在-30℃～200℃条件下长期使用，还可部分替代氟橡胶；材料成本比国内同类产品约低10％～20％，比进口氟橡胶约低40％。
为适应汽车工业向高性能、低能耗、低排放、低噪声及超长使用寿命方向发展的需求，汽车燃料油、润滑油、制冷剂及其添加剂成分在不断地发生变化，传统的通用橡胶材料已经远远不能适应这一变化，极大地约束着汽车性能和质量的提高，为此开展汽车用特种橡胶材料的研发工作十分必要。
本工作采用环己二胺氨基甲酸盐硫化体系，研制了一种综合性能优异的氟橡胶和丁腈橡胶新型共混胶。
1实验部分1．1原材料FKM，2603，晨光化工研究院；丁腈橡胶，3365，台湾南帝公司；双酚AF，BPP，美国杜邦公司；炭黑N990，加拿大肯卡伯公司；其他助剂均为市售橡胶工业常用原材料。
1．2仪器设备双辊开炼机，XK—160型，上海橡胶机械厂产品；25t平板硫化机，上海橡胶机械厂产品；250N 橡胶强力试验机，北京爱威森机电技术开发公司产品；热重分析仪，TG209F1，德国耐驰仪器制造有限公司产品。
2结果与讨论2．1方案设计实现汽车零部件优质、高性能、长寿命和低成本的主要途径是采用新材料技术。
氟橡胶(FKM)具有耐高温、耐油、耐化学腐蚀、耐燃、耐真空等一系列优良特性，是一种不可替代的高性能弹性体材料，也是将来汽车用橡胶材料发展的主流方向，但价格昂贵且耐低温性能和力学加工性能不良又是制约其发展的因素。
丁腈橡胶(NBR)具有优异的耐油性、耐磨性、低压缩永久变形性和良好的加工性能，对含极性添加剂的齿轮油和发动机油具有良好的抗耐性，且价格低廉，因此在氟橡胶中并用部分丁腈橡胶，可降低产品成本、改善氟橡胶加工性能、提高胶料力学性能而耐化学介质性下降不大。
0.3L密炼机混炼工艺的实验研究
作者简介：刘艮春（1972-），男，技术总监，硕士，主要从事工业车辆实心轮胎的研发工作。
收稿日期：2020-10-12密炼机（密闭式炼胶机）是橡胶混炼行业最常用的设备之一[1~3]，现今多数橡胶制品的加工都是在密炼机中进行的。
密炼机的密闭性是其最大的一个优点，它可以使橡胶混炼过程中的漏料情况减少，也因此使得橡胶和配合剂的损失降到最小，实验误差减小，橡胶制品的性能达到最好。
同时，密炼机的密闭性[4]使橡胶和配合剂的分散与分布都在密炼室内进行，粉尘不会逸散到环境中，极大的保护了炼胶环境的清洁健康。
由于转子构型的不同、橡胶配方的不同，橡胶制品最佳性能的混炼工艺参数也是不同的。
为探究0.3 L 密炼机的最优混炼工艺参数，本文选用半钢子午线轮胎配方，通过改变密炼机转子相位关系[5]、不同转子转速、不同填充系数、不同混炼时间对混炼胶的物理性能进行对比，确定的最优的混炼工艺参数。
1 实验1.1 实验仪器及设备实验所用仪器及设备见表1。
表1 设备规格型号设备名称生产厂家GT -7016-AR切片机高铁科技股份有限公司SK -160开炼机上海双翼橡胶机械厂X （S ）M -0.3L密炼机青岛科技大学XLD -400X400X2平板硫化机青岛艺朗橡胶公司AL -7000-MGD橡胶门尼黏度计高铁科技股份有限公司MM4130C无转子流变仪高铁科技股份有限公司Disper GRADER炭黑分散度仪美国阿尔法公司PRA2000橡胶动态加工分析仪美国阿尔法公司VMA -1000胶料流动性分析仪特拓轮胎有限公司AI -7000-MGD拉力试验机高铁科技公司1.2 实验配方实验配方见表2。
0.3L 密炼机混炼工艺的实验研究刘艮春*，王恒宜，陈荣华(江苏托普轮胎股份有限公司，江苏 盐城 224400)摘要：为了研究0.3L 密炼机的混炼工艺参数对混炼胶性能的影响，本文采用半钢子午胎配方0°转子相位和90°转子相位下分别设置不同的工艺参数进行混炼。
合成橡胶液相混炼新技术开发及其在绿色轮胎中的应用
合成橡胶液相混炼新技术开发及其在绿色轮胎中的应用一、引言合成橡胶是一种重要的工业原料，广泛应用于轮胎、橡胶管、皮带等领域。
然而，传统的橡胶混炼技术存在着能耗高、污染严重等问题。
为了解决这些问题，近年来出现了液相混炼技术。
本文将介绍液相混炼新技术的开发及其在绿色轮胎中的应用。
二、液相混炼新技术开发1. 液相混炼原理液相混炼是指将橡胶和添加剂放入离子液体（ILs）中进行混合反应，通过离子液体的溶解作用，使得橡胶和添加剂更加均匀地分散在一起。
同时，离子液体具有较好的溶解性能和催化作用，可以提高反应速率和产物质量。
2. 液相混炼工艺流程具体的工艺流程包括以下几个步骤：（1）准备离子液体及其他材料。
（2）将离子液体倒入反应釜中，并加入适量水或其他溶剂。
（3）加入橡胶和添加剂，开始混炼反应。
（4）反应结束后，将产物分离出来并进行后续处理。
3. 液相混炼新技术的优点相比传统的橡胶混炼技术，液相混炼具有以下优点：（1）能耗低：液相混炼不需要高温高压条件，能够大大降低能耗。
（2）污染小：离子液体具有良好的可再生性和可降解性，不会对环境造成污染。
（3）产品质量好：液相混炼可以使橡胶和添加剂更加均匀地分散在一起，提高产品质量。
三、液相混炼在绿色轮胎中的应用1. 绿色轮胎的定义绿色轮胎是指采用环保材料、节能技术和循环利用原理制造的轮胎。
它可以降低碳排放、减少噪音污染、延长使用寿命等优点。
2. 液相混炼在绿色轮胎中的应用由于液相混炼具有能耗低、污染小、产品质量好等优点，因此在绿色轮胎的制造中得到了广泛应用。
具体表现在以下几个方面：（1）使用环保材料：液相混炼可以使用环保的离子液体作为溶剂，避免了传统混炼过程中使用有机溶剂对环境造成的污染。
（2）降低碳排放：液相混炼技术能够降低制造过程中的能耗，从而减少碳排放。
（3）提高产品质量：液相混炼可以使橡胶和添加剂更加均匀地分散在一起，提高轮胎的质量和性能。
（4）延长使用寿命：液相混炼可以使轮胎更加耐用，延长使用寿命。
全配方湿法连续混炼工艺的研究
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY667第70卷第9期Vol.70No.92023年9月S e p.2023全配方湿法连续混炼工艺的研究汪传生1，2，3，来庆祥1*，洪雨飞1，李相旭1，边慧光1，2，3，隋雁俊1（1.青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061；2.山东省高分子材料先进制造技术重点实验室，山东 青岛 266061；3.轮胎先进装备与关键材料国家工程研究中心，山东 青岛 266061）摘要：针对炭黑与橡胶混炼难度大以及传统干法混炼工艺繁琐、产生粉尘污染等问题，研究全配方（补强填料包括炭黑和白炭黑）湿法连续混炼工艺。
结果表明：全配方湿法连续混炼工艺分为4个阶段，分别为补强填料和小料水分散体的制备、炭黑母胶的制备、白炭黑母胶的制备、连续混炼；全配方湿法连续混炼工艺从初期补强填料和小料水分散体的研磨到后期的连续混炼均促进了炭黑在橡胶基体中的分散，使硫化胶的物理性能和动态力学性能比传统干法混炼工艺硫化胶明显提高，同时避免了干法混炼工艺的粉尘飞扬的问题，可实现胶料的清洁化、连续化生产。
关键词：全配方湿法连续混炼工艺；干法混炼工艺；炭黑；分散；动态力学性能中图分类号：TQ330.6＋3 文章编号：1000-890X （2023）09-0667-08文献标志码：A DOI ：10.12136/j.issn.1000-890X.2023.09.0667随着改革开放以及城市化和工业化的快速发展，走绿色发展道路、建设生态文明社会、实现可持续发展已经成为当代中国的发展共识。
中国是全球天然橡胶（NR ）的消费大国，也是NR 的主要进口国之一，中国橡胶制品行业发展迅速，市场需求相对旺盛，产业结构不断调整，一些橡胶制品的产量已居世界首位。
在橡胶制品加工过程中，混炼是决定橡胶制品性能的重要环节之一，混炼的目的是把各种配合剂均匀地分散在橡胶基体中，以保证胶料的物理性能良好。
混炼均匀和稳定是确保橡胶制品质量的关键。
最新橡胶混炼装置及其技术发展
从 密 闭式 炼 胶 机 的 转 子 形 状 变 化 看 ， 过 通
和胶料通 过 Ｔ Ｃ的 次数 有 关。 因此 ， 以认 为 可 Ｔ ｃ具 有 最 佳 值 。通 常 用 圆 筒 磨 床 加 工 转 子 外 径， 可使 Ｔ ｃ值一 定 ， 是 ， 但 在探 索 既 能 抑 制 因
切应 力 下 降 ， 过 Ｔ 的 量 增 加 。填 充 剂 的 分 通 ｃ 散 度 与 因 转 子 转 速 的变 化 而 变 化 的 剪 切 应 力
进 行塑炼橡胶 ， 并混 入填充剂 ， 进行 分散 混合和 分配混合 。使 混合物 反复通过辊 筒里面与 突棱 顶部之 间的 间 隙 （ Ｃ 而 使 混 合物 产 生 高 的 剪 Ｔ ） 切力 ， 填充 剂凝 聚 体或橡 胶 粒 子粉 末 化 。因 使 此， 对密炼机 的生产率 和质量 的主要 影 响因素
连 续 混 炼 技术 达 到实 用 化 ， 一 点 引人 注 目 。 这 本 文 将 介 绍 密 炼 机 新 转 子 的 开 发 和 橡胶 连
试验 的方法弄 清楚 了四棱 转子 的硫 化剂混合性 能 比双 棱 转 子 差 的 原 因 ， 发 出 了 生 产 率 和 混 开
合性 能 均 理 想 的薪 的 四棱 转 子 。 目前 ， 内外 国 的密 炼 机 均 广 泛 采 用 ４ ＷＨ转 子 。
沿 周 向 和 轴 向变 化 。
图 １ａ 为 Ｔ （） ｃ沿 周 向和轴 向变 化 的六棱 转 子 断面 图 。图 １ｂ 为 转 子 展 开 图和 混 炼 物 的 流 （） 向。窄 Ｔ ｃ的突 棱会 随 着 向混炼 物施 加 高 的剪 切 力 而 起 到拨 掉 附着 于 辊 筒 内表 面 的 层 状 混炼 物 的作用 。通过 这种 作用 可增加棍炼 物与 辊筒 间的传 热量 和提 高 冷却 能力 。宽 Ｔ Ｃ的 突棱 可 增 加 混 炼 胶 通 过 Ｔ 的 量 ， 混 炼 胶 施 加 均 等 Ｃ 给 的剪切力 ， 还可抑制 混炼 物 的生热 。
橡胶的塑炼及混炼
橡胶的塑炼及混炼发布时间：2011年9月8日此新闻已被浏览2976次陈秦阳(西北橡胶塑料研究设计院陕西咸阳712023)前言随着改革开放的不断深入，我国的各行业都得到了迅速的发展，橡胶工业也不例外。
但是有些企业由于缺乏必需的技术人员和熟练的操作工人往往又限制了他们的发展。
因此迅速培养这些企业的技术人员和提高操作工人的生产技能是当务之急。
众所周知，橡胶加工工业是一门专业性很强的技术性工作。
它不但需要技术人员除具有较高的业务水平外，同时还应具备广阔的其他学科领域的知识。
不断地消化吸收国内外橡胶工业的新技术、新工艺和新原材料。
只有这样才能设计出比较经济的、最佳综合平衡性能的配方。
但是，这仅仅是橡胶加工的一半，而另一半则是由操作工人来完成。
如果有好的配方，而没有操作工人来圆满的完成配料、混炼、压出、压延以及硫化等等一系列工序。
那么再好的配方也无法生产出好的产品。
因此，提高操作工人的业务水平是提高产品质量的有力保证。
只有技术人员和操作工人的完善结合，才能使我国的橡胶加工工业上升到一个新的水平。
作者通过十几年的工作实践经验，着重讨论利用开炼机对橡胶的塑炼、混炼等方面的问题。
一、橡胶的塑炼对于橡胶制品来说，要求生胶具有一定的可塑度。
例如，对于模压工业制品的橡胶要求生胶可塑度在0.25～0.35左右。
对于压延、压出、海绵胶、胶浆等胶料的可塑度要求在0.4～0.6左右。
如果升胶达不到所需的可塑度，会给混炼带来很大的困难，同时无法保证制品的质量。
因此，对于门尼粘度较高的生胶必须进行塑炼，并获得所需的可塑度，保证其后各项工序的顺利进行。
可塑度过高或过低会对橡胶加工和制品有何不良影响呢？如果生胶混炼不足，可塑度达不到要求，则混炼困难，会发生脱辊等现象；另外胶料的收缩率增大。
生胶过度塑炼则混炼胶的硬度、拉伸强度下降，则耐介质耐老化性能下降。
所以，按照不同的制品要求，来搞好生胶的塑炼，是非常重要的。
并非每种生胶都要进行塑炼。
橡胶湿法混炼技术研究进展
橡胶湿法混炼技术研究进展孙 泉，曹仁伟，韩冬礼，先 波，赵秀英*，张立群（北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京 100029）摘要：综述橡胶湿法混炼技术的研究进展。
主要从填料表面改性、混炼设备改进、絮凝工艺等方面论述炭黑、白炭黑、粘土和碳纳米材料与天然橡胶和丁苯橡胶等的湿法混炼技术。
橡胶湿法混炼技术克服了干法混炼技术存在的填料分散难、能耗和污染大的问题，促进了绿色橡胶产业的发展，但仍存在湿法混炼胶门尼粘度和硬度高、对多种橡胶与多种填料体系的应用较少以及对填料网络和橡胶网络的影响还不明晰等问题。
关键词：湿法混炼；炭黑；白炭黑；粘土；碳纳米材料；天然橡胶；丁苯橡胶；绿色；研究进展中图分类号：TQ330.1＋1 文章编号：1000-890X（2020）12-0942-07文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.12.0942橡胶具有独一无二的高弹性，作为三大高分子材料之一，被广泛应用于国民经济和国防军工领域，是一种具有战略地位的材料。
我国是世界上最大的橡胶消费国，橡胶需求量约占全球需求量的1/3。
混炼作为橡胶材料制备过程中的首要和必不可少的步骤，对橡胶材料的性能起着决定性作用，是获得高质量混炼胶和橡胶制品的关键技术。
混炼的主要目的是使配合剂在橡胶中均匀分散，这一关键工序不仅直接影响橡胶材料的后序加工，也会影响最终橡胶制品的性能。
目前广泛采用的橡胶混炼工艺是传统干法混炼，即利用炼胶机使橡胶通过机械拉伸和剪切作用产生流动、断裂、破碎，与配合剂充分接触，从而达到配合剂均匀分散的目的。
干法混炼具有生产规模大、灵活性强、可操作性强的优点，但是存在混炼过程粉尘污染环境和耗能巨大、混炼效率较低、配合剂分散效果不够理想等问题。
为解决干法混炼的这些问题，在科研人员的不断努力下，湿法混炼工艺逐渐走上舞台。
美国卡博特公司最先提出了橡胶湿法混炼的概念，即在液相中完成炭黑、白炭黑等填料在胶乳中的混合分散，再通过絮凝共沉得到填料/橡胶复合材料。
混炼硅橡胶的配合技术_二_
混炼硅橡胶的配合技术_⼆_混炼硅橡胶的配合技术(⼆)黄⽂润(中蓝晨光化⼯研究院,成都610041)摘要:介绍了混炼硅橡胶的硫化成形⽅法(模压成形、传递模压成形、注射成形、挤出成形),通⽤型混炼硅橡胶(⾼、低硬度混炼硅橡胶)及按键⽤混炼硅橡胶(低渗出按键⽤硅橡胶、耐疲劳按键⽤混炼硅橡胶)的配制。
关键词:硫化成形,通⽤型,混炼硅橡胶,按键中图分类号:TQ333193 ⽂献标识码:A⽂章编号:1009-4369(2006)02-0086-07收稿⽇期:2005-10-11。
212 混炼硅橡胶的硫化成形混炼硅橡胶的各种硫化成形⽅法见图5。
混炼硅橡胶硫化成形前需进⾏返炼。
这是因为混炼硅橡胶中的填料和⽣胶在存放过程中会发⽣作⽤,使混炼硅橡胶的塑性增⼤。
返炼通常在开放式双辊炼胶机上进⾏。
返炼时辊筒要冷却,辊速⽐可控制在112/1～114/1,使经过返炼的混炼硅橡胶在辊筒表⾯平滑并连续成⽚。
为此需要不断调整辊筒的间矩,返复薄通;并在充分冷却下混⼊硫化剂及添加剂,混炼均匀后从炼胶机上取出坯料。
图5 混炼硅橡胶常⽤的硫化成形⽅法21211 模压成形模压成形法是橡胶制品⽣产中沿⽤较久的定形和硫化同时完成的⼀种⽅法。
即将坯料放⼊模腔中,准确合模,置于平板压⼒机上下平板之间,以⼀定条件续压、加热;完成硫化后启模、修边,再经⼆次硫化即得制品。
操作中必须注意压⼒、合模速度、温度3个因素。
压⼒应根据混炼硅橡胶的塑性、模具的结构,参照制品的投影⾯积设⽴,⼀般为3～10MPa ;合模速度应控制在使模腔内的混炼硅橡胶能均⼀充填;温度根据所⽤硫化剂的分解温度设定。
常⽤硫化剂的模压成形⼯艺及分解温度见表6。
DCP 及DBPMH 属分解温度较⾼的硫化剂,适合于制备厚壁制品。
硅橡胶的成形收缩率为2%～4%,其线膨胀系数约为铁的17倍;加上⼆次硫化时挥发分(硫化副产物及低分⼦硅氧烷等)的影响,使混炼硅橡胶的收缩率较⼤。
因此,在模具设计时应予以充分考虑。
全氟醚橡胶配方设计及混炼工艺性研究
Vol.7 No.2Apr. 2021生物化工Biological Chemical Engineering第 7 卷 第 2 期2021 年 4 月全氟醚橡胶配方设计及混炼工艺性研究史勇，董超峰（西安航天动力研究所，陕西西安 710100）摘 要：以PFR94全氟醚生胶作为原材料，选择双25+TAIC 作为过氧化物硫化体系、半补强炭黑作为填充剂，制备新型全氟醚混炼胶，并与全氟醚E19467、2375牌号混炼胶的物理机械性能进行比较。
新研制的全氟醚混炼胶配方合理，各项物理机械性能满足要求，高温性能、耐介质性能优良，能够用于制造耐介质、耐高温密封件。
关键词：全氟醚橡胶；配方设计；混炼工艺中图分类号：TQ330.63 文献标识码：AStudy on Formulation Design and Mixing Process of Perfluoroether RubberSHI Yong, DONG ChaoFeng(Xi'an Aerospace Propulsion Institute, Shanxi Xi'an 710100 China)Objective : PFR94 perfluoroether rubber was used as raw material, double-25+TAIC as peroxide curing system and semi reinforced carbon black as filler to prepare a new type of perfluoroether rubber. The physical and mechanicalproperties of the new type of perfluoroether rubber were compared with perfluoroether rubber compound E19467 and 2375. The newly developed perfluoroether compound has reasonable formulation, all physical and mechanical properties meet the requirements, and has excellent high temperature performance and medium resistance, which can be used to manufacture medium and high temperature resistant seals.Keywords: perfluoroether Rubber; formulation design; mixing technology全氟醚橡胶（FFKM）由四氟乙烯（TFE）主链和全氟甲基乙烯基醚（PMVE）支链及架桥部分构成，不仅具有耐高温、耐化学腐蚀（可耐1 600余种化学品的腐蚀）的优异性能，还具备橡胶的弹性。
中国湿法混炼橡胶工艺研究报告
中国湿法混炼橡胶工艺研究报告橡胶的湿法混炼工艺是相对于传统干法混炼而言，是一个将橡胶胶乳和经过预先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散体在液态下混合分散后，再经絮凝干燥等工序生产橡胶混炼胶的过程。
2001年卡博特公司开发了连续液相混炼工艺生产天然橡胶与炭黑填料母炼胶技术。
该专利形成了产业化后，由米其林公司买断。
之后全球相继出现炭黑、白炭黑湿法混炼橡胶的数十项专利，包括法国、美国、日本、韩国等，但均未见产业化生产和应用。
2012年卡博特公司和米其林公司又分别在中国申请了原专利产品制造技术和在轮胎中应用的专利。
这也是制约湿法混炼工艺在中国发展的主要因素。
湿法混炼工艺主要研究方向为天然橡胶/白炭黑湿法混炼。
从混合原料的角度讲，湿法混炼分为原位生成法和共沉法，但原位生成法因加热量较大，仅停留在实验室阶段，工业化生产主要为共沉法。
我国参与相关技术研究的单位包有院校如青岛科技大学、华南理工、北京化工大学等；研究院如软控股份怡维怡橡胶研究院；轮胎生产企业如杭州中策、赛轮集团、华南轮胎等；以及干胶生产企业如株洲安宝麟锋新材料、勐腊橡胶厂等。
但由于各种技术瓶颈，多数研究成果均未能实现工业化运营。
目前国内仅一套万吨级天然橡胶/白炭黑湿法混炼生产线，该生产线作为国内首套湿法混炼自动化生产线，是由株洲安宝麟锋新材料、北京万汇一方、北京万向新元、勐腊曼庄橡胶厂联合开发，并于2014年建成，产能10000吨／年。
该装置主要作为示范性生产线，用于技术改进实验，尚未实现工业化生产运作。
据卓创咨询调研了解，勐腊曼庄橡胶厂计划扩建4条生产线总计6万吨/年生产能力，正式用于商业化生产，计划2019年5月投产3万吨/年，后续还有3万吨/年计划于2020年底投产。
湿法混炼橡胶中白炭黑配比以50份为主，主要应用于轮胎行业。
此外，目前国内关于合成橡胶湿法混炼工艺研究的仅怡维怡橡胶研究院一家。
2017年，由怡维怡橡胶研究院研发的丁苯橡胶/白炭黑湿法混炼胶EVEC™胶料取得阶段性进展，相关核心技术已申请发明专利35项，并在赛轮集团试产绿色轮胎。
再生橡胶混炼还原技术原理
再生橡胶混炼还原技术原理再生橡胶是指通过将废旧橡胶制品进行再加工处理，使其恢复到与新橡胶相似的性能和品质的一种橡胶材料。
再生橡胶混炼还原技术是再生橡胶生产过程中的一项重要技术，它通过将再生橡胶与一定比例的新橡胶混炼在一起，使再生橡胶达到更高的品质要求。
再生橡胶混炼还原技术的原理是将再生橡胶与新橡胶进行混炼，通过物理和化学的作用使两者充分结合，从而提高再生橡胶的性能和品质。
具体而言，再生橡胶混炼还原技术包括以下几个方面：1. 橡胶分散：在混炼过程中，需要将再生橡胶与新橡胶均匀地分散在一起。
这样可以使两者充分接触，增加相互间的物理和化学反应。
为了实现橡胶的分散，通常采用机械剪切和高温加热等方法，使橡胶颗粒更加细小，提高分散性。
2. 化学反应：再生橡胶混炼还原技术中，再生橡胶与新橡胶之间会发生一系列的化学反应。
这些化学反应可以在混炼过程中引入一些助剂，如硫化剂、活性剂等，促进橡胶之间的交联，提高再生橡胶的强度和耐磨性。
3. 物理性能改善：再生橡胶混炼还原技术可以改善再生橡胶的物理性能。
再生橡胶通常由废旧橡胶制品经过破碎、清洗、脱胶等工艺得到，其物理性能较差。
通过与一定比例的新橡胶混炼，可以提高再生橡胶的强度、韧性、耐磨性等性能指标，使其接近或达到新橡胶的水平。
4. 经济效益提高：再生橡胶混炼还原技术可以充分利用废旧橡胶制品，减少资源浪费。
再生橡胶相对于新橡胶来说，价格更为低廉，使用再生橡胶可以降低生产成本，提高经济效益。
再生橡胶混炼还原技术在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在橡胶制品生产中，可以使用再生橡胶与新橡胶按一定比例混合，制成再生橡胶制品，如再生轮胎、再生橡胶管等。
这些再生橡胶制品在性能和品质上与新橡胶制品相当，同时还能够减少对自然资源的需求，减少环境污染。
再生橡胶混炼还原技术是一种重要的橡胶加工技术，通过将再生橡胶与新橡胶进行混炼，可以提高再生橡胶的性能和品质。
这种技术不仅可以充分利用废旧橡胶制品，减少资源浪费，还可以降低生产成本，提高经济效益。
低温连续橡胶混炼技术
低温连续橡胶混炼技术
低温连续橡胶混炼技术是一种橡胶混炼生产方法与流程，其具体步骤如下：
1. 低温母炼：将生胶投入密炼机中塑炼30s，再投入填料进行母炼，当混炼温度达到130±2℃或150±2℃时排胶，得到母炼胶；
2. 喂料：母炼胶顺料斗进入到挤出机中进行降温后，被输送至挤出机机头处，挤出机机头将母炼胶连续挤出成形状均一的胶条；
3. 低温终炼：胶条进入混炼机，同时，失重秤将设定质量的硫化体系投入混炼机，胶条和硫化体系在混炼机中进行低温终炼，在转子的均化和强分散作用下，硫化体系实现均匀分布，填料得到进一步的分散，得到终炼胶；
4. 过滤：终炼胶进入滤胶机，滤胶机对终炼胶进行连续过滤和成型，去除终炼胶内部的结块和杂质，连续的生产出终炼胶片。
丁苯橡胶的塑炼和混炼
丁苯橡胶的塑炼和混炼丁苯橡胶的塑炼和混炼宋啸北京石油化工学院高063班摘要：简单介绍了乳聚丁苯橡胶的塑炼和混炼方法。
关键词：丁苯橡胶塑炼混炼丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
下面介绍丁苯橡胶的两种加工技术——塑炼和混炼。
1 丁苯橡胶的塑炼丁苯橡胶可以通过调节平均分子量来改善其加工性能，一般来说，丁苯橡胶的门尼粘度多在35—60之间。
因此丁苯橡胶也可不用塑炼。
但实际上经过塑炼后，可增进配合剂的分散性，有助于提高产品质量。
特别是海绵橡胶创品，丁苯橡胶经过塑炼后，容易发泡，且泡孔大小均匀。
因此，丁苯橡胶与天然橡胶一样，塑炼也是重要工艺之一。
1.1塑炼与分子量分布丁苯橡胶的加工性能不仅受微观结构如顺式、反式及乙烯型等的影响，而且也受其平均分子量与分子量分布的影响。
经过塑炼后，橡胶分子量中的大分子发生解聚，使得平均分子量降低，加工性能改善。
研究表明丁苯橡胶比在相同条件下薄通的天然橡胶塑炼效果小，但高粘度的丁苯橡胶有较明显的塑炼效果。
1.2塑炼条件对塑炼效果的影响丁苯橡胶塑炼时，炼胶机的辊筒转速、速比、辊距及橡胶混度等各种条件对塑炼效果均有影响。
辊筒速比愈大，亦即前后辊筒平均转速愈快，则塑炼效果亦愈大。
此时也意味着橡胶通过辊缝次数愈多，塑炼效果愈好。
另外根据炼胶机的塑炼条件，存在一定的极限粘度。
随着辊筒平均转速的增加，辊距的减小及橡胶温度的降低极限粘度值也低。
要想在某个极限粘度以下进行塑炼时，需要变换塑炼条件以适应低极限粘度要求。
辊筒大小对塑炼效果没有多大影响，而辊距大小确有显著影响。
辊筒温度愈低，塑炼效果越大。
辊距愈小，速比愈大，塑炼橡胶的门尼粘度愈低。
1.3塑炼条件与凝胶生成塑炼温度对丁苯橡胶的塑炼效果影响颇大，当塑炼辊温超过120o C时，会迅速产生凝胶。
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第27卷 第6期2006年12月特种橡胶制品Special Purpose Rubber Products Vol.27 No.6 December 2006橡胶连续混炼新技术研究王冠中1,2,吕柏源2(1.北京化工大学,北京 100029 2.青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266042)摘 要:研究了国内外橡胶连续混炼机的发展现状,特别对双螺杆挤出机的发展作了探讨,提出新的技术设计制造连续混炼机。
关键词:橡胶连续混炼;双螺杆挤出机;新技术中图分类号:TQ33014+3 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2006)06-0047-03收稿日期:2006-06-24作者简介:王冠中(1963-),男,博士研究生,主要从事高分子材料加工机械的研究和教学工作。
1 橡胶连续混炼技术现状早期的橡胶工业混炼采用双辊开炼机,而双辊开炼机混炼存在许多缺点,最重要的就是混炼胶质量差和环境污染严重。
随着轮胎工业的发展,用胶量越来越大,各种有毒助剂的用量也不断增长,同时橡胶制品对胶料质量要求不断提高,开炼机混炼已经满足不了生产和环境的需要。
因此在20世纪20年代密炼机就引入了橡胶加工工业。
目前工厂主要以密炼机混炼为主。
密炼机密炼室中的胶料主要有两种流动:周向流动和轴向流动。
胶料主要是由密炼室中转子之间、转子和室壁之间以及转子与上顶栓和卸料门之间的剪切和混合作用而得到混炼,密炼机对胶料的混炼是间歇式的。
间歇混炼密炼机具有很长的发展历史,自从20世纪20年代密炼机作为混炼设备代替开炼机以后,密炼机经历了多个发展阶段。
从无上顶栓到上顶栓的出现及改进;从翻转式卸料到卸料门卸料,卸料门从摆动式到滑动式;转子的形状从无凸棱到二凸棱、四凸棱再到六凸棱等等,这些在密炼机设计上的改进都使间歇式密炼机技术有了很大的发展[1]。
传统橡胶工业所用的胶料都是分批混炼的。
分批混炼效率低,每批胶料之间的差异不仅会给技术人员带来很多麻烦,也常常对后续工序的质量产生很大的影响。
对于橡胶胶料的连续混炼技术,人们已经探索许久,但仍然争论不休[2]。
连续混炼技术是混炼操作自动化、连续化的新技术。
相对于间歇混炼技术,连续混炼技术具有以下6方面的优点[2]:(1)连续式混炼机混炼不需要进行周期性的加料和卸料,可以充分利用混炼机的混炼能力。
这样就可以将单位机台的生产能力提高,也就大大地提高了生产率。
(2)用连续混炼机可以在稳定的机械条件和热条件下混炼胶料,有效地利用调整和控制手段,以便使过程按最佳水平进行。
(3)采用连续混炼可以使自动化程度大大提高。
(4)连续混炼的能量消耗稳定,没有大的峰值,可以节约能源。
(5)使用连续混炼机进行连续混炼,可以省去上、下辅机设备。
这就大大地简化了生产设备,降低了生产设备投资。
同时,上、下辅机的取消还使得连续混炼厂房无需像密炼厂房那样需要三层楼房,这样就可以节约占地面积,大大降低厂房设施投资。
(6)使用密炼机进行胶料混炼时,在加料和卸料的同时不能进行混炼生产,而连续混炼机就不存在这个问题,可以进行连续生产,从而提高生产率,同时降低劳动强度。
连续式混炼机以机筒代替密炼室,转子在机筒内旋转,混炼胶料,并将胶料从加料区域推向卸料区域[3]。
连续混炼机的特点是混炼质量与混炼机供料系统有关,如果在原料配比上有波动,那么在成品混炼胶成分中也将反映出来。
连续式混炼机的发展也是渐进的,依照结构可以分为单转子连续混炼机、双转子连续混炼机、传递式连续混炼机和双螺杆挤出机[4]。
2 国外现有连续混炼机技术特点现今国内外的连续混炼机,其基本原理没有多大变化,而其变化和进展大多是针对现有的、并已经实际验证过的设备体系的不断改进。
下面介绍几种国内外较为常用的混炼机:FCM48 特种橡胶制品第27卷 第6期(L CM )[5]、Buss Kneader [6]、啮合和非啮合异向旋转双螺杆挤出机的现状以及技术特点。
FCM 是美国Farrel corporation 公司最早研制成功的连续混炼(造粒)机,它克服了密炼机间歇操作的缺点,保留了密炼机的优异混炼特性,并使之成为连续工作的混炼机。
其传统典型形式是两阶式,第一阶是混炼机,第二阶是单螺杆挤出造粒机。
在第一阶末端配有可变位置的孔板排料装置。
这种FCM 具有优异的混炼性能,特别适合于高填充物的分散混合,生产效率高。
FCM 配有适于不同混合目的的转子,见图1[7]。
图1 FCM 混炼机及转子Buss Kneader 是一家瑞士公司的产品,它问世已几十年,我国已引进若干台。
从结构上讲,Buss Kneader 是单螺杆挤出机,但它的螺杆结构和混炼塑化机理与单螺杆挤出机有本质区别。
Buss Kneader 的组合式螺杆上的螺纹每圈被切为3段,形成混炼螺片,螺杆每旋转一周同时进行一次往复运动。
在机筒内衬上相应地装有3排静止的混炼销钉。
由于螺片与销钉的相对运动,使物料受到强有力的剪切混合。
而且这种剪切混合是可控的,非常均匀,混合效率高。
Buss Kneader 另外的特点是纵向混合好,温控精确,物料在机筒内的停留时间分布窄,可以加工高粘度的物料,液态物料可以有效地加入,可以加入高填充的物料,也适合易降解物料的混炼。
3 混炼新技术———新型差速双螺杆混炼机双螺杆混炼机是目前研究较为突出的橡胶工业中的炼胶设备,它是连续混炼的典型设备,其经典的设备有同向双螺杆混炼机,两根螺杆旋向相同,同向旋转,有非啮合型、啮合型两种。
本文研究的是差速双螺杆结构的连续混炼机,是橡胶连续混炼的一种新的形式。
差速双螺杆混炼机又是双螺杆混炼机中的新型设备,它之所以新是因为它有两根旋向不同、异向旋转的双螺杆,并且两根螺杆有一定固定的速比,在这样的条件下啮合而且不干涉,论文的主要研究也在这点。
新型差速双螺杆混炼机的两螺杆异向旋转,一根为双头,另一根为单头,单根螺杆为圆柱、等距、等深、部分啮合,两根螺杆的螺距不相等。
单头螺杆与双头螺杆螺距之比1∶2,无速比、异向旋转时不能正确啮合,会有干涉。
所以单头螺杆与双头螺杆速比2∶1、异向旋转时能正确啮合,不会干涉,如图2所示。
图2 差速双螺杆速比(2∶1)异向旋转螺杆啮合情况由设计软件运动分析中可以看出两根螺杆的啮合本身存在干涉,但是如果调整好螺距它们是可以正确啮合的,可以说是符合特性要求的,但考虑到加工方面的难度,会增加成本,所以可作为参考。
上述结构是最理想的螺杆形式。
异向双螺杆,异向旋转,差速能正确啮合的条件是两根螺杆的速比等于高速螺杆与低速螺杆螺距的反比。
只要在满足两根螺杆本身能啮合的情况下,增加螺纹的头数而不会干涉。
所以差速双螺杆还可以设计为一根为三头,另一根为单头,单根螺杆为圆柱、等距、等深、部分啮合,两根螺杆的螺距不相等。
单头螺杆与双头螺杆螺距之比1∶3。
无速比、异向旋转时不能正确啮合,会有干涉。
所以单头螺杆与双头螺杆速比3∶1、异向旋转时能正确啮合,不会干涉,如图3所示。
图3 差速双螺杆速比(3∶1)异向旋转螺杆啮合情况2006年 王冠中等 橡胶连续混炼新技术研究49 可以看出,上述两种类型的螺杆符合混炼特性要求,由于两螺杆有一定的转速差,所以在混炼过程中一方面保证胶料有剪切应变又有较大的拉伸应变,另一方面使胶料流动无规律变化大,而且螺杆啮合紧凑、结构紧密,是新型差速双螺杆混炼机的理想螺杆形式。
图4 差速双螺杆混炼机双孔板结构混炼机头为了进一步提高均匀性,还可以使用连续混炼机头。
机头采用双孔板结构的混炼机头,结构如图4所示,既可以使用造粒机头,通过粒状橡胶的进一步混合提高均匀性,也可以使用口型机头进行挤出。
该差速双螺杆混炼机与常规的密炼机不同,除了有密炼机的剪切和拉伸应变将炭黑混入橡胶,另外还利用压力及双孔板结构的机头将炭黑混入橡胶,该连续混炼机耗能量大大低于常规密炼机。
机器在相同螺杆转速的情况下,物料流动速率与类似规格的冷喂料挤出机相当。
4 结论与前景展望差速双螺杆混炼机最适于混炼比较硬的胶料,但软胶料经过冷却后使之变硬也可用该设备加工。
用于汽车工业的橡胶制品对胶料的分散性和混合性要求很高,而该设备对此恰恰最具优势。
因此,这种新型炼胶机适合通用橡胶制品的加工,或者是炼胶来料加工。
因为它可以进行连续混炼,其生产能力主要取决于设备的螺杆规格。
这种新设备可以节约大量的时间、成本、能量以及占地面积。
用螺杆直径为130mm 的新型差速双螺杆混炼机可提供一个轮胎厂的用胶量,新型炼胶机炼出的胶料经造粒挤出后,用于轮胎成型机上。
由于该新型炼胶机能够混炼非常硬的胶料,最大硬度可比现有胶料硬4倍。
那么对轮胎中增强材料的需要就大大减少了,理论上讲轮胎可仅由橡胶制造,无需增强材料。
随着硬胶料和这种新型炼胶机的出现,打开了一条仅由橡胶制造轮胎的道路,与现有结构相比,用这种炼胶设备将是非常廉价的。
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