橡膠混料混煉的幾種工藝
發(fā)布日期:2023-03-22 瀏覽次數(shù):642
混煉橡膠指的是將各助劑借助煉膠機機械力的攪拌作用, 將各種配合劑均勻地分散橡膠中,形成一個以橡膠為介質(zhì)或以橡膠與一些能相容的配合組分(配合劑或其它聚合物) 的混合物為介質(zhì), 與橡膠不相容的配合劑(如粉體填料、氧化鋅、顏料的相關等) 為分散相的多相膠體分散體系的過程。對混煉工藝的具體技術要求是‘配合劑分散均勻, 使配合劑特別是炭黑等補強性配合劑達到最好的分散度, 以保證膠料性能一致。混煉后得到的膠料稱(混煉膠), 其質(zhì)量對進一步加工和制品質(zhì)量有著重要影響。
1· 天然橡膠的混煉
天然橡膠是生膠塑煉的主要膠種, 用開煉機和密煉機進行塑煉均能獲得良好效果。用開煉機塑煉時, 通常采用低溫(40~50 ℃) 薄通(輥距0.5~1 mm) 塑煉法和分段塑煉法效果最好。用密煉機塑煉時, 溫度宜在155 ℃以下, 時間約在13 min左右。塑煉時間增加, 塑煉膠的可塑性隨之增大。但不要過煉, 否則可塑性變得過高而使物理機械性能下降。
天然橡膠塑煉時常加入促進劑M 作塑解劑,來提高塑煉效果。促進劑M 對開煉機塑煉和密煉機塑煉都適用。天然橡膠塑煉后, 為使橡膠分子鏈得到松弛(俗稱恢復疲勞) 和可塑性均勻, 需停放一定時間(4~8 h), 才能供下道工序使用。目前國內(nèi)使用的天然橡膠主要品種有:國產(chǎn)煙片膠和標準膠, 進口煙片膠和馬來西亞標準膠等等。
上面所說的, 由于上述膠種的初始門尼粘度不同, 欲獲得相同的可塑性, 所需的塑煉時間當然不同。其塑煉時間按長短排列的順序為:進口煙片膠>國產(chǎn)煙片膠>國產(chǎn)標準膠>馬來西亞標準膠。恒粘和低粘標準馬來西亞橡膠、充油天然橡膠、輪胎橡膠、易操作橡膠的初始門尼粘度較低(一般小于65),可不經(jīng)塑煉直接混煉。
天然混煉膠(NR) 具有綜合性好的物理機械性能, 在常溫下具有很高的彈性, 彈回率可達50%~85%以上。天然膠還具有較高的機械強度,很好的耐屈撓疲勞性能, 滯后損失小, 多次變形下生熱量低, 撕裂強度高, 耐磨性和耐寒性良好,以及良好的氣密性、防水性、電絕緣性和絕熱性。天然膠的耐堿性好, 對一般酸的抗耐性也較好,但不耐濃強酸, 并且天然膠還有很好的工藝加工性能。天然橡膠具有良好有混煉性能, 包輥性良好, 生膠強力和初粘性較高, 塑性、并用性及對配合劑的浸潤性都較好, 膠料的塑性增加速度快而且生熱量低。因此, 對配合劑的濕潤性好, 吃粉快, 分散也比較容易;混煉時間短, 混煉操作工藝易于掌握。但天然膠對混煉時間較敏感, 混煉時間過短, 混煉膠表面會呈現(xiàn)顆粒狀, 造成壓延擠出困難;混煉時間過長, 又會導致過煉。開煉機混煉, 輥溫在45~55 ℃之間, 前輥比后輥高5 ℃。密煉機混煉多采用一段混煉法, 排膠溫度在120 ℃以下。
2 ·丁苯橡膠的混煉
丁苯橡膠(SBR) 又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理機構(gòu)性能, 加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠, 有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良, 可與天然橡膠及多種合成橡膠并用。
丁苯橡膠在混煉時配合劑分散困難, 電能消耗大, 生熱大, 膠料質(zhì)量受溫度的影響較大, 所以在制造丁苯橡膠膠料時, 應針對其特點而規(guī)定混煉條件。在開煉機混煉時, 較適宜方法是將配方中的炭黑制成母煉膠直接加入, 摻用丁苯橡膠的膠料, 在未加配合劑以前, 要求丁苯橡膠和天然橡膠先混合均勻后再加入。由于丁苯橡膠對配合劑的濕潤性比天然橡膠差, 故混煉時間較天然橡膠延長。以22 in (55.9 cm) 開煉機混煉胎面膠為例, 若采用炭黑母煉膠, 混煉時間為20~35 min。不采用炭黑母煉膠, 其混煉時間可適當延長。輥溫不宜過高, 一般前輥50 ℃以下, 后輥45 ℃以下為宜。膠料溫度在55~60 ℃左右。容量的選擇視丁苯橡膠的摻用量而定, 摻28-30%的丁苯橡膠,其容量與天然橡膠相同;摻48-52%的丁苯橡膠, 其容量可適當減少。
丁苯橡膠混煉時生熱大, 升溫快, 因此混煉溫度應比天然橡膠適當?shù)托?。配合劑在丁苯橡膠中較難混合分散, 故混煉時間要比天然橡膠長。用開煉機混煉包輥性較好, 但易包冷輥, 因此前輥溫度應比后輥溫度低6~10 ℃。需增加薄通次數(shù)和進行補充加工, 以利配合劑的均勻分散, 用密煉機混煉應采用兩段混煉, 容量應小些?;鞜挄r間過長, 可塑度變化不大, 但會產(chǎn)生凝膠, 影響物理機械性能。排膠溫度要低于120 ℃。
3· 順丁橡膠的混煉
順丁橡膠內(nèi)聚強度低, 粘附性自粘性較弱,在混煉過程中, 生膠呈破碎狀, 配合劑分散不良,易發(fā)生脫輥。順丁膠在開煉機上混煉不易壓合成片, 且容易脫輥, 故采用小輥矩、低輥溫(35~50 ℃) 混煉。為使配合劑均勻分散, 需進行補充加工, 用密煉機混煉時, 容量可增加8-11%, 混煉溫度也可稍高,
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