高分子材料加工技术前沿与进展

d. 误差增大趋势
随着强剪切转子的作用，混炼时间更加缩短，在转子转速比f 较低的情况下，在两半室内由于所受到剪切、捏练作用所引起的 误差越来越大。
异步转子的缺点：
物料受到的剪切、捏炼作用不一致 两半密炼室中产生了温度梯度和粘度梯度
分布不均匀
转速不同，两转子对物料的 “拉力”作用时刻在变化
影响混炼胶胶的质量
纤维纺织行业，全国前50强企业至少有五分之一在山东 。我省的纺织业也处于国内领先行列。由此可见，在先进 制造技术领域，山东省的优势和特色在于高分子材料的先 进制造。但是，在这些特色优势领域的研究基础薄弱的问 题不容忽视，支撑我省经济可持续发展的创新源动力必须 加强。
本课程主要讲授橡胶塑料加工技术及其前沿动态。
对山东省来讲，消耗钢材等金属材料最大量的造船业和汽 车制造业处于起步较晚的发展阶段；作为无机非金属材料制 造业的玻璃和陶瓷制造业,我省也还没能进入先进行列；但是 ，橡胶、塑料、纤维等高分子材料的加工制造业，我省在全 国乃至全世界都处于举足轻重的地位：山东云集了全国三分 之二的轮胎制造企业，青岛软控拥有全国橡胶行业唯一的国 家级工程技术研究中心，威海三角轮胎荣获我国橡胶行业唯 一的国家科技进步一等奖。青岛海尔、海信、澳柯玛等作为 我国现代制造业的著名企业，其塑料制品的加工制造技术已 达到国际先进水平。
经过改进后第二代同步转子密炼机技术于1988年转让给上海 橡胶厂，上海橡胶厂主要用于50L至80L密炼机上，但用户认为同 步转子密炼机速比为1，其剪切变形不如异步转子密炼机，不被 认可，生产10台后，就不再生产。实际上，人们往往忽视了拉伸 变形在混炼过程中的作用。
同步转子密炼机属于国内首创。该项技术我们于1987年开 始构思，1988年开始试制试验机台及其转子，并做了大量的实 验，1989年开始发表学术论文。这个过程与美国法勒尔公司申 请同步转子的专利几乎是同步的。
，摩擦作用，提高混炼胶填充剂的分散速度，增强混炼效果，但在实际混 炼过程中并非如此。（转子不同于开炼机的辊筒——断面形状+突棱）
异步转子密炼机混炼示意图
c.速比引起原因 前后转子转速不同引起的
两转子在相对回转过程中半径变化引起的
在异步转子中，每转中速比是变化的，无规的， 使得物料受到的剪切作用也是变化的。
胶料的流动不均匀
（e) 同步转子
同步转子密炼机的速比为1:1，再加上两同步转子的构型完全相同， 工作中，突棱间始终保持点啮合的方式，两半密炼室内的速度梯度也完 全相同，胶料流动的方式、速度也大体一致，从而保证了两半密炼室内 具有相同的温度梯度，并使胶料在相同的粘度下经受剪切、捏炼作用， 使其在转子表面及密炼室内具有基本相同的流变特性，从而保证了填料 在混炼过程中能得到更好的分散和分布，排出的胶料 温度也基本一致，从而优化了混炼 工艺，提高了混炼胶的质量。
1998年7月通过国家经贸委和化工部的技术鉴定，定位国内 首创，达到国际九十年代的先进水平。在此基础上，我们根据 实际应用情况进行了完善，并批量生产。同时，又将该技术成 功放大到80L密炼机上。
随后与大连橡塑机厂合作，又将第三代同步转子密炼机技 术放大应用于270L密炼机上，试制的第一台270L同步转子密炼 机经用户使用，效果良好，目前已进行了小批量生产。
随着子午线轮胎的崛起和迅速发展，对其使用的混炼胶提 出了越来越严格的质量要求，从而对混炼设备的性能要求也越 来越高。因此研究新型混炼技术，开发新型炼胶设备已势在必 行。
同步转子的核心技术
（1）转子间的速比1：1 a.普通的异步转子密炼机速比一般在1：1.15左右。 b.传统的混炼理论认为:两转子速比不同可增大胶料在两转子间的剪切
博士生课程
高分子材料加工技术前沿与进展
2009年11月
高分子材料加工技术主要研究先进的工艺装备和特种加工 方法将高分子材料制造成为各种产品的科学和技术。
从国外来讲，美国、德国、日本处于领先地位，中国处于 快速发展阶段，很多先进技术和装备仍然依靠从国外进口，特 别是载重子午胎的部分重点制造技术和装备，塑料精密注射成 型技术和装备，橡胶连续混炼技术和装备，高性能纤维制造技 术和装备与发达国家相比存在一定差距，这就严重制约了我国 高分子材料加工技术的可持续发展。
1990年作为研究项目，在化工部立项，该技术首先在双星 集团得到应用，其效果很好，为此将第一代同步转子技术转让 给上海和江苏两机械厂试制。
随后，在1992年作为国家“八五”重大引进消化吸收项目 再次立项。1993年根据试验结果和实际应用情况，将开发的第 二代同步转子技术再次放大应用在生产机台上，1997年试制成 功，并用于生产。
量的好坏，直接影响到制品的使用性能和寿命，对高速轮胎
来讲，其混炼的均匀性，则直接影响到轮胎行驶过程中的动
平衡性。对轮胎厂来说，混炼过程是耗能大户，研究混炼过
程对整个工厂节能具有重要意义。
如果要保证橡胶产品性能和使用寿命，首先ห้องสมุดไป่ตู้要保证混炼 的性能和质量。而影响混炼胶的性能和质量的主要因素：
1）配方 2）混炼工艺 3）混炼设备
第一章 混炼加工技术及前沿动态
一、混炼的重要性 二、同步转子密炼机技术 三、橡胶的连续混炼技术 四、串联混炼的最新研究 五、乳胶附聚混炼 六、低温混炼 七、废旧橡胶的循环利用
一、混炼的重要性
混炼工艺是橡胶、塑料等其它高分子材料加工中的第一
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道工序，也是最关键的工序之一。因为混炼或混合后物料质
现已将第四代同步转子密炼机技术放大应用于370L密炼机 上，正在试制中，而且，已与大连橡塑机厂签订了开发620L同 步转子密炼机的协议。
同步转子的优势
（1）吃料能力，剪切、撕裂及拉伸等作用均得以增强； （2添）加分文散字和分布混炼效果好； （3）炭黑分散度高； （4）同一车胶料之间和各批次胶料之间的均匀性好、温差小； （5）虽然消耗的功率峰值较大，但混炼时间短，生产效率高， 单位能耗低； （6）能适应各种配方的混炼或混合。
而混炼设备不仅影响混炼胶的质量，而且还影响到混炼胶 生产效率，即生产成本。
二、同步转子密炼机技术
同步转子密炼机（Synchronous Rotor Technology)第一代 技术添是加文我字们1986年提出来的，在青岛双星集团炼胶厂支持下， 1987年初在其80L翻转式密炼机上得到了应用，效果很好，主要 体现在混炼胶均匀性能提高和混炼时间缩短方面，但最大功率增 加了10%左右。