橡膠混煉工藝（一）

1、什麼叫混煉？其目的意義如何？

在煉膠上將各種配合劑加入到橡膠中製成混煉膠的工藝過(guò)程叫做混煉。

混煉的目的就是使配合劑均勻地分散於生膠中製得先是均勻一致的混合膠，同時(shí)使膠料具有適當(dāng)?shù)目伤苄砸源_保加工順利進(jìn)行。

混煉工藝對(duì)膠料的性能有很重要的影響?；鞜挷缓?，膠料就會(huì)出現(xiàn)配合劑分散不勻，膠料的可塑性過(guò)高或過(guò)低，焦燒、噴霜等現(xiàn)象，這不僅會(huì)使壓延，壓出，成型和硫化等工藝不能正常進(jìn)行，而且還會(huì)導(dǎo)致成品的性能下降，甚至?xí)斐僧a(chǎn)品的早期報(bào)廢。因此，混煉是橡膠加工過(guò)程中的重要工序之一。

2、混煉操作有哪幾方法，各有何特點(diǎn)？

   混煉操作是指生膠經(jīng)塑煉後，按順序加入各種配合劑，經(jīng)過(guò)塑煉達(dá)到均勻分散，然後再出片冷卻以至停放為止的全過(guò)程。也就是由各種原材料製備膠料的過(guò)程。

   根據(jù)所用設(shè)備不同，混煉操作可分開(kāi)煉機(jī)混煉和密煉機(jī)混煉。

   開(kāi)煉機(jī)混煉是橡膠工業(yè)*老的方法，與密煉機(jī)相比，缺點(diǎn)是混煉生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不**和環(huán)境汙染，並且膠料質(zhì)量不高，優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)煉機(jī)靈活性較大，適合工廠規(guī)模小、膠料批量少、品種多的生產(chǎn)加工。特彆適用於海綿膠，硬質(zhì)膠和生熱量較大的合成膠（如丁晴膠）的混煉。

密煉機(jī)混煉特點(diǎn)是在密閉室中的高溫加壓條件下進(jìn)行的。與開(kāi)煉比較，密煉機(jī)容量大，混煉時(shí)間大短，效率高，混煉、排料和投料易於機(jī)械化，自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作**，藥品飛揚(yáng)損失小，膠料質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生條件較好。但密煉室溫度很高，使對(duì)溫度敏感的膠料混煉受到限製，不適合淺色製品和品種變換頻繁的膠料混煉，另外，煉得的膠料形狀不規(guī)則，需經(jīng)壓片機(jī)補(bǔ)充加工。

3、開(kāi)煉機(jī)得混煉過(guò)程可分為哪幾個(gè)級(jí)段？試簡(jiǎn)述混煉過(guò)程。

開(kāi)煉機(jī)混煉過(guò)程分為包輥，吃粉和翻煉三個(gè)階段。

操作過(guò)程好下述：將生膠或塑煉膠，母膠等沿大牙輪一側(cè)投入開(kāi)煉機(jī)兩輥縫中，輥距控製在3—4毫米，滾壓3—4分鐘，使之包於前輥，形成光滑無(wú)隙的包輥膠，此時(shí)將膠全部取下，將輥距調(diào)到10—11毫米，再把膠投入紮煉1分鐘左右。根據(jù)包輥膠的多少割下部分餘膠，使包輥膠的止端保持一定量的堆積膠。

然後按如料順序加入配合劑，將配合劑輥入膠中這個(gè)過(guò)程為吃粉過(guò)程，加填充劑時(shí)應(yīng)注意讓粉劑自然地進(jìn)入膠中與橡膠充分混合，勿過(guò)早采取割刀，同時(shí)要逐步調(diào)寬輥距，以使堆積膠數(shù)量保持在合宜範(fàn)圍內(nèi)，待粉劑全部聽(tīng)吃完後，投下割下的餘膠，由中央割刀分往兩端，然後徐徐加入液態(tài)軟化劑，繼續(xù)滾壓4-5分鐘，待全部混勻後，割下一卷，減少堆積段，翻煉的目的是使膠料進(jìn)一步混勻均勻，翻煉的方法有斜刀法，（八把刀法）打捆操作法、打三角包法和搗膠法（走刀法）等數(shù)種，比較有效果的是八把刀法即沿輥筒軸向平行的方向以45°角卷切，左右種四次，翻煉3-4分鐘，翻煉完畢後，再一次調(diào)節(jié)輥距到4-5毫米，再用切落法補(bǔ)充翻煉2-3次，下片停放。輥溫室控製在45℃左右。整個(gè)混煉過(guò)程完成。

4、在開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)會(huì)出現(xiàn)哪幾種包輥狀態(tài)？如何取得適合於混煉的*好包輥煉狀態(tài)？

開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)，由於生膠的粘彈性質(zhì)有所不同，生膠會(huì)出現(xiàn)甲種包混狀態(tài)：

1）生膠不能進(jìn)入混距，不能包輥，原因是輥溫較低或膠料硬度大，彈性高。如硬丁晴膠或塑煉等，在這種情況下不能進(jìn)行混煉。

2）生膠能包前輥，一般橡膠都能出現(xiàn)這種情況，這是正常混煉的包輥狀態(tài)。

3)生膠通過(guò)輥縫後不能緊包前輥上，表現(xiàn)有脫輥（或稱(chēng)出兜）的現(xiàn)象。在溫度稍高時(shí)，混煉順丁膠或三元乙丙橡膠等會(huì)出現(xiàn)這種情況，此時(shí)使混煉操作發(fā)生困難。

4）呈粘流包輥，在高溫下混煉塑性較大的膠料會(huì)出現(xiàn)這種情況，這種情況下混煉可正常進(jìn)行，但對(duì)配合劑的分散下利。

在混煉時(shí)，一般應(yīng)控製在**種和第四種情況，而避免出現(xiàn)**種和第三種情況。為了取得**種情況，在操作中必須根據(jù)各種生膠的特性來(lái)選擇適宜的溫度，如順丁膠的包輥性較差，適宜的混煉溫度範(fàn)圍較窄當(dāng)輥溫超過(guò)50℃時(shí)，由於生膠的結(jié)晶溶解，變得無(wú)強(qiáng)韌性，就會(huì)出現(xiàn)第三種狀態(tài)。天然膠和丁苯膠的包輥性較好，適宜的混煉溫度範(fàn)圍較寬。

5、用開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)，為什麼要在輥筒上留有一定量的堆積膠？堆積膠的高度控製在什麼範(fàn)圍為宜。

   混煉時(shí)，通常為輥縫上端保留適當(dāng)量的堆積膠，當(dāng)加入配合劑時(shí)，由於堆積膠的不繼翻轉(zhuǎn)和更替，便把配合劑帶進(jìn)輥縫中，並在輥縫間的剪切力作用下被擦入橡膠中。

   在吃粉過(guò)程中應(yīng)控製堆積膠量，其高度不能超過(guò)接觸角的範(fàn)圍（接觸角一般為32-45°）。堆積膠過(guò)少，加入的粉劑不以被擦入橡膠中，甚至?xí)惠佂矇撼杀∑袈湓诘妆P(pán)上；過(guò)大時(shí)，膠料打滾，粉劑不易混入。

6、密煉機(jī)混煉原理及工藝條件有哪些？

混煉原理，膠料和配合劑從加料口加入，經(jīng)上頂栓加壓，壓入密煉室中，膠料被帶入轉(zhuǎn)子突棱和室壁間的間隙中。轉(zhuǎn)子速差所產(chǎn)生的剪切力將配合劑擦入膠中。由於突棱上的各點(diǎn)至轉(zhuǎn)子軸心距離不等，造成不等的線速度和剪切力，使配合劑進(jìn)一步受到混合。此外由於突棱呈不同角度的螺紋狀，故膠料在周轉(zhuǎn)時(shí)不僅產(chǎn)生周向運(yùn)動(dòng)，而且還軸向移動(dòng)，使膠料受到充分的混合。混煉時(shí)，各配合劑按加料順序先後加入，混煉完畢後，開(kāi)放下頂栓，將膠料排壓片機(jī)加硫磺。

工藝條件：

1）裝膠容量：一般用密煉機(jī)總?cè)莘e乘上填充係數(shù)f（f在0.48—0.75之澡，一般取0.62）

2）上頂栓壓力：控製在6公斤/厘米2以上，注意加入粉劑後不能馬上加壓，避免粉

劑飛揚(yáng)，結(jié)團(tuán)和電機(jī)負(fù)荷突然增大的現(xiàn)象。

3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與混煉時(shí)間：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可使混煉時(shí)間縮短，生產(chǎn)能力提高。混煉時(shí)間長(zhǎng)，

能改善配合劑的分散，但容易造成過(guò)煉。

4）混煉溫度：合宜的溫度範(fàn)圍為100~130℃。

7、密煉機(jī)混煉時(shí)電機(jī)功率曲線是如何變化的？何謂BIT值？

密煉機(jī)的混煉曆程主要是炭黑等配合劑與橡膠的混煉過(guò)程。在混煉過(guò)程中，電機(jī)負(fù)荷功率發(fā)生著變化，從混煉時(shí)測(cè)得的電機(jī)負(fù)荷功率曲線，可把混煉曆程分為濕潤(rùn)，分散和捏煉三個(gè)階段。

當(dāng)混煉開(kāi)始時(shí)，由於加入的炭黑收附有大量的空氣，其體積大、在密煉室中的總填充容積就很大，這時(shí)的混煉作用因?yàn)橐茐南鹉z和炭黑顆粒的原有形狀，使之混和在一起，需要消耗很大功率，因此功率曲線迅速上升。隨著橡膠逐漸滲入到炭黑顆粒的間隙之中，膠料總?cè)莘e逐漸下降，故功率曲線達(dá)到峰值後轉(zhuǎn)為下降，下降到*低時(shí)，即表示橡膠已充分濕潤(rùn)炭黑顆粒的表麵，變成包容橡膠，這個(gè)階段為濕潤(rùn)階段。

從功率曲線的*低點(diǎn)再次上升至**峰值的階段。有這個(gè)階段中，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子凸棱和室壁之間產(chǎn)生的剪切力應(yīng)力，使包容橡膠中的炭黑附聚物進(jìn)一步粉碎變化，與橡膠結(jié)合生成結(jié)合橡膠，因此功率曲再次上升。

分散以後的粘度為捏煉階段，這時(shí)繼續(xù)混煉隻起均化和塑化作用，膠料的粘度逐漸下降，因此功率曲線下降。

在前麵兩個(gè)階段中，即混煉開(kāi)始至功率曲線出現(xiàn)**個(gè)高峰所的經(jīng)曆的時(shí)間通常稱(chēng)為炭黑混入時(shí)間，用BIT值表示。BIT是生膠混煉性能工藝參數(shù)。此值越小，表示混煉時(shí)間越短。

8、密煉機(jī)的混煉方法有哪些？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

密煉機(jī)混煉的操作方法有以下幾種上：

1）一段混煉法：即從加料，混合到下片冷卻一次完成的混煉操作?；鞜挸绦蛞话銥椋合鹉z（生膠、塑煉、再生膠等）→小料（固體軟化劑、活性劑、促進(jìn)劑、防老劑）→補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑→液體軟化劑→排膠→壓片機(jī)通過(guò)三次以上→割餘膠加硫磺超促進(jìn)劑→搗膠或打扭→下片冷卻

2）兩段混煉法：指將混煉過(guò)程分為兩段進(jìn)行，在兩段之間要經(jīng)過(guò)下片冷卻與停放?；鞜挸绦蛞话銥椋?*段：橡膠→小料→補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑→液體軟化劑→排膠至壓片機(jī)壓片→下片、冷卻、停放。**段：**段混煉膠捏煉（又稱(chēng)母煉膠）→排膠→壓片機(jī)加硫磺、超促進(jìn)劑→壓片→冷卻停放。

3）引料法：先在密煉室中加入少量（1.5—2.0公斤）預(yù)混好的（未加硫）膠料，這樣可以加速吃粉。引料法常用於丁基膠的混煉。

4）逆混法：采用與一般混煉法相反的加料順序進(jìn)行混煉，其加料順序一般為：炭黑→生膠→小料軟化劑→加壓混煉→排膠→壓片機(jī)上加硫、超促進(jìn)劑。逆混法優(yōu)點(diǎn)是充公利用裝料容積，減少上頂栓升降次數(shù)，從而減少混煉時(shí)間?，F(xiàn)在常采用的是一段混煉和兩段混煉法，兩段混煉具有膠料分散均勻性好，硫化膠性能好，可減少由於持續(xù)高溫引起的焦燒傾向等優(yōu)點(diǎn)，但膠料需中間停放，增加了操作工序，需占用停放場(chǎng)地。