【文章內(nèi)容簡介】 作的熟煉程度，并通過試驗(yàn)而確定的。 ?在保證混煉均勻的前提下，盡可能地縮短混煉的時間，以免造成動力浪費(fèi)、生產(chǎn)效率下降以及過煉等現(xiàn)象。 ?膠料如果過煉，天然橡膠的可塑性會增大，而大多數(shù)合成橡膠的可塑性會降低。這樣，就會影響膠料的加工性能和硫化膠的物理、力學(xué)性能。 ?通常，混煉的時間一般為 20～ 30min ,特殊膠料則可在 40min以上。合成橡膠的混煉時間，一般比天然橡膠的時間長 1/3左右。 輥筒的轉(zhuǎn)速和速比 ?使用開煉機(jī)在混煉時，輥筒的轉(zhuǎn)速一般控制在 1618r/min , 速比通常為 1:～ l:，增加轉(zhuǎn)速，可以縮短混煉的時間，提高生產(chǎn)效率，但操作的安全性較差。 ?速比越大，剪切作用越大，混煉的工作效率越高。這樣，雖然可以提高混合速度，但是摩擦生熱也越多，膠料溫度上升也越快，易于引起膠料的焦燒。 ?因此，使用開煉機(jī)混煉時，其速比應(yīng)比塑煉時的速比??；合成橡膠混煉時，其速比應(yīng)比天然橡膠混煉時的速比小。 5. 密煉機(jī)混煉 ? . 密煉機(jī)的混煉特征 ? . 密煉機(jī)混煉階段 ? . 密煉機(jī)混煉的工藝方法 ? . 密煉機(jī)混煉的影響因素 密煉機(jī)的混煉特征 ?將塑煉膠與各種配合劑投入高溫、高壓的密煉機(jī)機(jī)室內(nèi)，經(jīng)過短時間的捏煉、分散與混合就能獲得質(zhì)量較好的混煉膠。 ?捏煉即靠機(jī)械斷鏈和熱氧化斷鏈，以增加可塑性； ?分散即碾碎配合劑顆粒，并使其在膠料中分散均勻； ?混合即使膠料與各種配合劑混拌均勻。 密煉機(jī)混煉的工藝過程 ?上頂栓提起， ?加料 上頂栓落下， ?加壓混煉 混煉結(jié)束， ?下頂栓拉開或翻轉(zhuǎn)下落， ?出膠料 下頂栓關(guān)閉。 密煉機(jī)混煉的優(yōu)點(diǎn) ?密煉機(jī)混煉所需時間短、生產(chǎn)效率高、混煉質(zhì)量好； ?密煉機(jī)裝膠容量大，投料、混煉、加壓、排膠等操作都是機(jī)械化、自動化； ?勞動強(qiáng)度小，操作安全性大； ?配合劑飛揚(yáng)損失小，污染小，工作場地的衛(wèi)生條件好。 密煉機(jī)混煉的缺點(diǎn) ?但是，密煉機(jī)散熱慢，混煉溫度不易準(zhǔn)確控制，對溫度敏感的膠料在密煉時易于出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，冷卻水耗量較大； ?排膠形狀不規(guī)則，必須進(jìn)行壓片工序的補(bǔ)充加工。 ?對于淺色膠料、特殊膠料、品種變換頻繁的膠料、對溫度敏感的膠料等，不適合用密煉機(jī)進(jìn)行混煉加工。 密煉機(jī)混煉階段 ?密煉機(jī)混煉階段分為濕潤、分散和捏煉三個階段。 ?在這三個階段中，可以在混煉時，對電動機(jī)的負(fù)荷大小進(jìn)行測量， ?對測量所得曲線進(jìn)行分析，如圖所示。 圖解 ?由圖中可知，在密煉機(jī)混煉的過程中，隨著捏煉時間的增加，電動機(jī)的輸出功率出現(xiàn)了兩次峰值（ b點(diǎn)和 d點(diǎn)）； ?膠料的溫度不斷上升；膠料與配合劑的總?cè)莘e在 a點(diǎn)之后一直不斷地減少，并逐漸趨于穩(wěn)定。 ?這就從本質(zhì)上反映了膠料和配合劑混合的全過程。 濕潤階段（一） ?以上圖為例來分析，當(dāng)在密煉機(jī)中加入膠料和全部的配合劑開始混煉時，功率曲線隨即上升，然后又突然下降。從功率曲線開始上升至下降達(dá)到第一個低谷點(diǎn)（ c 點(diǎn)）時，所經(jīng)歷的混煉過程，稱之為濕潤階段。和濕潤階段所對應(yīng)的時間，稱之為濕潤時間。 ?在濕潤階段中，混煉主要表現(xiàn)在橡膠與炭黑相互混合，成為一個整體。在開始混煉時（ a 點(diǎn)），由于所加入的炭黑中存在著大量空隙，并吸附有大量的空氣，所以總?cè)莘e很大，超過了裝料容積的 30％左右。 濕潤階段（二） ?由于混煉的進(jìn)行，上頂栓的壓力和混煉作用力使膠料和配合劑的容積迅速編小。上頂栓落在量低位置時，功率曲線出現(xiàn)第一個高峰（ b）點(diǎn)。之后，隨著橡膠逐漸滲人到炭黑凝聚體的空隙中，膠料的容積繼續(xù)縮小，功率曲線也隨之下降。 ?當(dāng)功率曲線下降到量低點(diǎn)（ c點(diǎn)）時，表明橡膠已充分濕潤了炭黑顆粒的表面，與炭黑混合成為一個整體，變成了包容橡膠，濕潤階段隨即結(jié)束。此時，膠料的容積開始趨于穩(wěn)定。 分散階段（一） ?膠料的混煉繼續(xù)進(jìn)行，見圖。功率曲線由 c點(diǎn)開始再次上升至第二個高峰（ d點(diǎn)） ,將 c點(diǎn)到 d點(diǎn)這一階段稱為分散階段。 ?在分散階段，混煉的作用主要是通過密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的突棱和煉室壁之間所產(chǎn)生的剪切作用，使炭黑凝聚體進(jìn)一步搓碎變細(xì)，并分散到生膠中去，進(jìn)一步與生膠結(jié)合成為結(jié)合橡膠。 ?由于搓碎凝聚體消耗能量，結(jié)合橡膠的生成使膠料彈性逐漸增大，所以功率曲線回升。 分散階段（一） ?從另一方面分析，在炭黑凝聚體被搓開、分散之前，對膠料的流動性來說，包容橡膠分子也起著和炭黑相同的作用。因而炭黑的有效體積份數(shù)增大，膠料的粘度變大。 ?隨著炭黑凝聚體被逐漸分開，炭黑的有效體積份數(shù)在逐漸地減少。所以，膠料的粘度又開始逐漸下降。 ?當(dāng)膠料的粘度下降至使剪切應(yīng)力與炭黑順粒內(nèi)聚力相平衡時，即功率曲線表現(xiàn)出量大值時，可以認(rèn)為是分散過程的結(jié)束，即功率曲線的 cd段。 捏煉階段 ? 如圖示，在功率曲線 d點(diǎn)之后的階段，稱之為捏煉階段，或稱為塑化階段。 ? 在混煉過程中的捏煉階段，配合劑的分散已基本完成，繼續(xù)進(jìn)行混煉可以進(jìn)一步提高膠料的均勻化程度。 ? 但是，繼續(xù)混煉也會導(dǎo)致膠料的力 化學(xué)降解而使其粘度繼續(xù)降低。因此，功率曲線呈緩慢下降狀態(tài)。 ? 在膠料的整個捏煉過程中，由于擠壓、摩擦和剪切，膠料的溫度不斷地升高。 ? 只是在功率量低值（ c點(diǎn)）前后，膠料溫度的上升暫時有所緩慢，在超過功率的第二個峰值后，溫度的上升才逐漸地趨于平穩(wěn)。 密煉機(jī)混煉的工藝方法 ?. 一段混煉法 ?. 二段混煉法 ?. 引料法 ?. 逆混法 . 一段混煉法 ?所謂一段混煉法是指從加料、混煉，到混煉結(jié)束下片冷卻，連續(xù)操作一次完成的工藝過程。采用此法進(jìn)行混煉，很煉膠的制備時間短，可以省去二段混煉法中的膠片的中途停放和冷卻，占地面積小。 ?其缺點(diǎn)是一次煉成，膠料在密煉機(jī)中混煉時間較長而易于過熱，特別是在后期，此時，由于溫度高而膠料的熱可塑性增大，妨礙了配合劑的均勻分散，因此使混煉膠的質(zhì)量受到影響，可塑度較低，并易于產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象。 一段混煉法的適用性和混煉膠 ?一段混煉法通常只適用于性能要求一般的制品（如工業(yè)膠板、普通膠管及架件）膠料的制備。 ?在一般混煉時，為了使膠料的溫度不過快地升高，通常采用慢速密煉機(jī)（轉(zhuǎn)速為 20r/min ）混煉。 一段混煉法混煉的程序 ?生橡膠 硬脂酸 小料 大料（或 1/2 炭黑～ 1/2 炭黑） 油類軟化劑 排料 壓片機(jī)薄通散熱加硫成超速促進(jìn)劑（ 100℃ 以下，以防止硫磺液化結(jié)團(tuán)而影響分散） 下片 冷卻 停放。 ?或采用雙速密煉機(jī)，在混煉的前期快速、短時間完成除硫磺和超速促進(jìn)劑以外的母煉膠料的混煉，然后使用慢速混煉，使膠料降溫后再加入硫磺和超速促進(jìn)劑，混煉好后進(jìn)行排膠料至壓片機(jī)壓片、冷卻、停放。 一段混煉法混煉技巧（一） ?如果膠料需要炭黑多，一次加入炭黑會使密煉機(jī)負(fù)荷過重，影響混煉時間和質(zhì)量，那么，炭黑可以分為兩次加入。 ?液體軟化劑在補(bǔ)強(qiáng)填充劑加入之后再加入，這是因?yàn)榛鞜挏囟韧ǔＪ窃?120℃ 左右，接近膠料的流動點(diǎn)，如果先加入液體軟化劑，將會使膠料的流動性變大而降低其剪切作用，使炭黑結(jié)團(tuán)，影響分散效果。 一段混煉法混煉技巧（二） ?投料時，先要提起上頂栓，加完料后放下加壓。 ?加壓的程度要根據(jù)所加配合劑組分而定。 ?如果是加生膠，為了使膠料溫度上升并加強(qiáng)摩擦，則應(yīng)施加較大的壓力； ?如果是加入配合劑，則應(yīng)減少加壓的強(qiáng)度，加入炭黑時，甚至可以不加壓，以避免粉劑受壓過大而結(jié)團(tuán)或膠料升溫過高面導(dǎo)致焦燒。 一段混煉時間控制 ? 20r/min 的慢速密煉機(jī)混煉時間通常為 10～12min， ?混煉特殊膠料（如高填料）時，混煉時間為14～ 16min； ? 40r/min 的密煉機(jī)混煉時間一般為 4～ 5min； ? 60r/min的快速密煉機(jī)混煉時間為 2～ 3min。 ?排膠溫度應(yīng)控制在 120～ 140℃ 之間。 二段混煉法 ?通常，當(dāng)合成橡膠的用量超過 50％時，為了改進(jìn)并用膠的摻合和炭黑的分散，應(yīng)采用二段混煉法。 ?所謂二段混煉法，就是將膠料的混煉過程分為兩個階段來進(jìn)行。 ?在二段混煉法中，第一段是粗混煉，作業(yè)目的是制備含炭黑和軟化劑的母膠料，并將母膠料排放到壓片機(jī)上進(jìn)行補(bǔ)充混煉和壓片，下片之后進(jìn)行冷卻和干燥，停放 8h后再次投放密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行二次混煉。 ?第二段是補(bǔ)充混煉以及加入硫磺和促進(jìn)劑，均勻分散后再經(jīng)壓片機(jī)混煉加工，下片后再次進(jìn)行冷卻。 二段混煉法的優(yōu)點(diǎn) ?膠料經(jīng)過第一段混煉后，因膠料在中間經(jīng)過冷卻和停放后粘度增加，使第二次混煉時的剪切作用與分散效果提高，從而改善了配合劑的分散程度，硫化膠的物理、力學(xué)性能也得到了明顯地提高。 ?而且膠料的工藝性能良好。 ?減少了焦燒現(xiàn)象的產(chǎn)生。 ?二段混煉膠料的斷面光亮、細(xì)膩、均勻。 ?且可塑性增加 二段混煉的缺點(diǎn) ?膠料制備周期長、膠料冷卻、停放占地面積大。 ?膠料停放的溫度和時間對二段混煉的質(zhì)量有著十分重要的意義。在較低溫度下，橡膠分子在混煉過程中所產(chǎn)生的剩余應(yīng)力可使其重新定向，膠料中結(jié)合橡膠的含量隨停放時間在逐漸增加，膠料變硬，這就必須使其在第二段混煉時再次受到強(qiáng)烈的剪切作用，從而使一段混煉中沒有混煉均勻的炭黑粒子被搓開。 ?因此，二段混煉膠料的斷面光亮、細(xì)膩、均勻，且可塑性增加。如果不將膠料充分冷卻，那么，二段混煉也就失去了意義。 二段混煉時間控制 ?通常，第一段排膠溫度不高于 140℃ ，第二段排膠溫度不高于 120℃ 。 ?為了提高膠料的混煉效率，第一段可采用 40r/min密煉機(jī)進(jìn)行，第二段混煉采用 20r/min慢速密煉機(jī)或開煉機(jī)進(jìn)行。 ?在生產(chǎn)中，常常將第一段混煉與生膠的塑煉合并在一個工序中進(jìn)行，且采用較高的溫度（ 160℃ 左右）。 ?這樣可以簡化工藝，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，而且混煉膠的質(zhì)量也能得到保證。 引料法 ?引料法也稱作種子膠法。 ?在橡膠與配合劑之間濕潤性差、吃粉困難時，可以采用這種方法。 ?這種方法作業(yè)特點(diǎn)是，先在密煉機(jī)中加入預(yù)混好的膠料（不加入硫磺） ～ 2kg，然后再投料進(jìn)行混煉。 ?該方法能提高吃粉速度，縮短混煉時間，并且有利于提高膠料的均勻性。 ?引料法常用于丁基橡膠的混煉。 逆混法 ?逆混法也稱作倒混法，該方法的加料順序與常規(guī)方法相反而得其名。 ?逆混法的作業(yè)順序?yàn)椋貉a(bǔ)強(qiáng)填充劑 橡膠膠料 小料、軟化劑 加壓混煉 排料。 逆混法的特征 ?逆混法的特征是充分利用裝料容量，減少混煉時間（配方中的所有配合劑全都一次加入，減少上頂栓的升降次數(shù)）。 ?例如，輪胎簾布膠采用逆混法進(jìn)行混煉，其混煉速度比一般混煉法快。 ?在生產(chǎn)中，逆混法特別適用于大量添加補(bǔ)強(qiáng)填充劑的膠料（如三元乙丙橡膠、順丁橡膠等膠料）的制備。 逆混法時間控制 密煉機(jī)混煉的影響因素 ?. 混煉溫度： ?. 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與混煉時間的關(guān)系 ?. 裝膠容量 ?. 上頂栓的壓力 混煉溫度 ?采用密煉機(jī)混煉，其混煉溫度對膠料的性能有著很大的影響。 ?以天然膠為主的膠料，混煉溫度一般掌握在100～ 130℃ 之間； ?采用慢速密煉機(jī)混煉，其排膠溫度在 120～130℃ 之間； ?采用快速密煉機(jī)混煉，其排膠溫度可達(dá) 160