還再不按章法傻傻的混煉橡膠嗎？其實橡膠混煉也是很科學的！

混煉：

透過適當的加工將配合劑與生膠均勻混合在一起，製成質量均一的混合物的工藝過程。

混煉膠的質量要求：

（1）膠料應具有良好的加工工藝效能；（2）保證成品具有良好的使用效能。

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、粒度及分佈、機械雜質、灰分及揮發分含量、酸鹼度等。具體依配合劑型別不同而異。

二．配合劑的補充加工

（一）粉碎

塊狀和粗粒狀配合劑必須經過粉碎或磨細處理才能使用。

（二）篩選

粉末狀固體軟化劑粒度及粒度分佈達不到規定標準的，或已經發生配合劑結團及含有機械雜質的必須經過篩選加工，去掉其中的機械雜質、較大顆粒與結團。

三．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。

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）分散於生膠中組成的分散體系。在分散體系中，生膠的分散呈連續狀態，稱為分散質，粒狀配合劑為分散相。

混煉膠不同於一般的膠體分散體系：

（1）橡膠的粘度很高，膠料的熱力學不穩定性在一般情況下不太顯著；

（2）某些組分（如再生膠、增塑劑等）與橡膠能互容，從而構成了混煉膠的複合分散介質；

（3）粒狀配合劑（如炭黑合促進劑等）與橡膠在接觸介面上產生了一定的物理和化學結合，這對膠料和硫化膠的效能起著重要的影響。

因此，可以認為混煉膠是一種具有複雜結構特性的膠態分散體。

炭黑與橡膠混煉後形成的補強結構，對膠料和硫化膠的力學效能和流變效能等都有較大的影響。

1．炭黑網路結構

炭黑與橡膠混煉時，形成炭黑—橡膠聚集體，聚集體在剪下力的作用下逐步分散。當混煉膠中炭黑的用量較高時，炭黑透過鏈狀結構相互連結，構成炭黑網路。

炭黑網路結構的體現：（a）Payne效應；（b）混煉膠比純膠具有較高的導電性。

2．吸留橡膠結構

混煉時，形成吸留橡膠。在混煉過程中，受剪下力的作用，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效能影響很大，可提高硫化膠的模量、耐磨性以及減少滯後生熱等。

4．可溶膠

結合橡膠在混煉膠中只佔一小部分。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效能都有貢獻。

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

橡膠在開煉機中的幾種狀態

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．吃粉

在膠料包輥，加入配合劑之前，要使輥距上端保留適當的堆積膠，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

裝膠容量需依據開煉機的規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，容易產生焦燒現象而影響膠料質量；容量過小會降低生產效率。

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，剪下效果增大，但生熱大。

（3）混煉溫度

輥溫過低，膠料硬度太大，容易損壞裝置。輥溫提高有利於降低膠料的粘度，加快混煉吃粉速度，但溫度太高，容易使膠料產生脫輥現象和焦燒現象，難以操作。

輥溫一般透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，否則容易產生過煉現象。

（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、易分散的後加；為了防止焦燒，硫黃和超速促進劑一般最後加入。通常採用的加料順序如下：

塑煉膠、再生膠、母煉膠→ 促進劑、活性劑、防老劑 →補強、填充劑→液體軟化劑→ 硫黃、超速促進劑

三．密煉機的混煉工藝

優點：混煉容量大，混煉時間短，效率高；投料、捏煉、加壓和排料操作易於機械化、自動化，勞動強度低，操作安全性大，配合劑損失、粉塵飛揚狀況得到改善，膠料質量和環境衛生條件好。

缺點：混煉時溫度較高，對溫度敏感的膠料易發生焦燒，需要對排膠進行補充加工。

（一）密煉機混煉工藝操作方法

1．一段混煉法

（1）傳統一段混煉法

把塑煉膠和各種配合劑逐步分次加入，每次加料後，放下上頂栓，加壓程度視具體情況而定。

傳統一段混煉法的混煉程式一般為：橡膠（生膠、塑煉膠、再生膠等）→硬脂酸 →促進劑、活性劑、防老劑 → 補強填充劑 → 液體軟化劑 → 排膠 →壓片機加硫黃和超速促進劑→ 下片 → 冷卻、停放

（2）分段投膠一段混煉法

分批加入生膠，以強化炭黑的分散，達到改善合提高膠料的工藝效能及硫化較的物理機械效能。

具體操作：投入60%~80%生膠和配合劑（硫化劑和超促進劑除外），在70~120℃混煉溫度下，混煉到總混煉時間的70~80%，再把其餘生膠並同硫化劑和超促進劑一起投入，再混煉1~2min後，排膠下片。

2．兩段混煉

（1）傳統兩段混煉法

用高速高壓密煉機進行第一段的粗混煉，使橡膠與配合劑混煉製成母膠，下片後經停放一段時間後，再送入低速密煉機加硫黃和促進劑進行混煉，再經壓片機補充加工膠片。

（2）分段投膠兩段混煉法

第一段混煉時，把80%左右的生膠投入進行與傳統兩段混煉法一樣的混煉，製備母膠。在第二段混煉時將剩餘20%左右的生膠投入母膠中混煉，均勻後排膠。

3．逆混（倒混）煉法

先把除硫黃和促進劑以外的所有其它配合劑全部裝入密煉機中，然後再投入生膠進行混煉。

優點：充分利用裝料容積，改善分散性，縮短混煉時間。適用於生膠挺性差和高炭黑合高油量配合膠料的混煉，如BR、EPDM等。

（二）密煉機混煉的影響因素

（1）裝膠容量

混煉容量必須適當，通常取密煉室總有效容積的60~70%。合理的容量或裝填係數應根據生膠種類、配方特點，裝置特徵與磨損程度以及上頂栓壓力來確定。

（2）上頂栓壓力

上頂栓壓力控制在0。3~0。6MPa。隨著容量和轉速的提高，上頂栓的壓力需適當加大，上頂栓壓力提高會加速混煉過程中膠料生熱，並增加功率消耗。

（3）轉子轉速和混煉時間

轉子轉速快，剪下速率大，混煉時間縮短。轉速增加一倍，混煉週期大約縮短30%~50%。

如20r/min密煉機混煉一車料需要10~12min，改用40r/min密煉機只需要4~5min，如用60~80r/min密煉機，則混煉時間可縮短至1~1。5min。

常用的轉速範圍在40~60r/min。

延長混煉時間能提高配合劑在膠料中的分散度，但會降低生產效率，混煉時間過長，會使硫化膠的物理機械效能受損。在保證質量的前提下，儘可能地縮短混煉時間。

（4）混煉溫度

混煉溫度高有利於生膠的塑性流動和變形，有利於混合吃粉，但不利於配合劑粒子的破碎與分散混合。混煉溫度過高還會加速橡膠的熱氧老化，使硫化膠的物理機械效能下降。溫度太低會出現膠料壓散現象。

通常用混煉機的排膠溫度來表徵混煉溫度。一般採用的排膠溫度低於130℃。

（5）加料順序

生膠→ 活性劑、固體軟化劑、防老劑、普通促進劑→炭黑→液體軟化劑→硫磺和超速促進劑

分配係數K為生膠與炭黑的最佳混煉時間tc同炭黑母膠與液體軟化劑的最佳混煉時間tm之比。

四．混煉膠後膠料的補充加工與處理

1．壓片與冷卻

壓片後立即浸塗隔離劑液進行冷卻與隔離，並經進一步吹風乾燥，使膠片溫度降低到50℃以下。

2．停放與管理

一般需要停放4~8小時以上才能使用。

停放的目的是：a

．

使膠料進行鬆弛，減小收縮；

b

．

使配合劑繼續擴散，促使膠料進一步均勻；

c

．

使橡膠與炭黑進一步相互作用，生成更多的結合橡膠。

在儲存期間注意膠料的通風和散熱，以防焦燒。