【文章內容簡介】 作的熟煉程度，并通過試驗而確定的。 ?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、生產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。 輥筒的轉速和速比 ?使用開煉機在混煉時，輥筒的轉速一般控制在 1618r/min , 速比通常為 1:～ l:，增加轉速，可以縮短混煉的時間，提高生產效率，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，使用開煉機混煉時，其速比應比塑煉時的速比??；合成橡膠混煉時，其速比應比天然橡膠混煉時的速比小。 5. 密煉機混煉 ? . 密煉機的混煉特征 ? . 密煉機混煉階段 ? . 密煉機混煉的工藝方法 ? . 密煉機混煉的影響因素 密煉機的混煉特征 ?將塑煉膠與各種配合劑投入高溫、高壓的密煉機機室內，經過短時間的捏煉、分散與混合就能獲得質量較好的混煉膠。 ?捏煉即靠機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 混煉結束， ?下頂栓拉開或翻轉下落， ?出膠料 下頂栓關閉。 密煉機混煉的優(yōu)點 ?密煉機混煉所需時間短、生產效率高、混煉質量好； ?密煉機裝膠容量大，投料、混煉、加壓、排膠等操作都是機械化、自動化； ?勞動強度小，操作安全性大； ?配合劑飛揚損失小，污染小，工作場地的衛(wèi)生條件好。 密煉機混煉的缺點 ?但是，密煉機散熱慢，混煉溫度不易準確控制，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，必須進行壓片工序的補充加工。 ?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，不適合用密煉機進行混煉加工。 密煉機混煉階段 ?密煉機混煉階段分為濕潤、分散和捏煉三個階段。 ?在這三個階段中，可以在混煉時，對電動機的負荷大小進行測量， ?對測量所得曲線進行分析，如圖所示。 圖解 ?由圖中可知，在密煉機混煉的過程中，隨著捏煉時間的增加，電動機的輸出功率出現(xiàn)了兩次峰值（ b點和 d點）； ?膠料的溫度不斷上升；膠料與配合劑的總容積在 a點之后一直不斷地減少，并逐漸趨于穩(wěn)定。 ?這就從本質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，當在密煉機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到第一個低谷點（ c 點）時，所經歷的混煉過程，稱之為濕潤階段。和濕潤階段所對應的時間，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），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，所以總容積很大，超過了裝料容積的 30％左右。 濕潤階段（二） ?由于混煉的進行，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。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。 ?當功率曲線下降到量低點（ c點）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)進行，見圖。功率曲線由 c點開始再次上升至第二個高峰（ d點） ,將 c點到 d點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轉子的突棱和煉室壁之間所產生的剪切作用，使炭黑凝聚體進一步搓碎變細，并分散到生膠中去，進一步與生膠結合成為結合橡膠。 ?由于搓碎凝聚體消耗能量，結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在逐漸地減少。所以，膠料的粘度又開始逐漸下降。 ?當膠料的粘度下降至使剪切應力與炭黑順粒內聚力相平衡時，即功率曲線表現(xiàn)出量大值時，可以認為是分散過程的結束，即功率曲線的 cd段。 捏煉階段 ? 如圖示，在功率曲線 d點之后的階段，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)進行混煉可以進一步提高膠料的均勻化程度。 ? 但是，繼續(xù)混煉也會導致膠料的力 化學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）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，到混煉結束下片冷卻，連續(xù)操作一次完成的工藝過程。采用此法進行混煉，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。 ?其缺點是一次煉成，膠料在密煉機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，因此使混煉膠的質量受到影響，可塑度較低，并易于產生焦燒現(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（轉速為 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 壓片機薄通散熱加硫成超速促進劑（ 100℃ 以下，以防止硫磺液化結團而影響分散） 下片 冷卻 停放。 ?或采用雙速密煉機，在混煉的前期快速、短時間完成除硫磺和超速促進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劑，混煉好后進行排膠料至壓片機壓片、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負荷過重，影響混煉時間和質量，那么，炭黑可以分為兩次加入。 ?液體軟化劑在補強填充劑加入之后再加入，這是因為混煉溫度通常是在 120℃ 左右，接近膠料的流動點，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，使炭黑結團，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摩擦，則應施加較大的壓力； ?如果是加入配合劑，則應減少加壓的強度，加入炭黑時，甚至可以不加壓，以避免粉劑受壓過大而結團或膠料升溫過高面導致焦燒。 一段混煉時間控制 ? 20r/min 的慢速密煉機混煉時間通常為 10～12min， ?混煉特殊膠料（如高填料）時，混煉時間為14～ 16min； ? 40r/min 的密煉機混煉時間一般為 4～ 5min； ? 60r/min的快速密煉機混煉時間為 2～ 3min。 ?排膠溫度應控制在 120～ 140℃ 之間。 二段混煉法 ?通常，當合成橡膠的用量超過 50％時，為了改進并用膠的摻合和炭黑的分散，應采用二段混煉法。 ?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上進行補充混煉和壓片，下片之后進行冷卻和干燥，停放 8h后再次投放密煉機內進行二次混煉。 ?第二段是補充混煉以及加入硫磺和促進劑，均勻分散后再經壓片機混煉加工，下片后再次進行冷卻。 二段混煉法的優(yōu)點 ?膠料經過第一段混煉后，因膠料在中間經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)象的產生。 ?二段混煉膠料的斷面光亮、細膩、均勻。 ?且可塑性增加 二段混煉的缺點 ?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生的剩余應力可使其重新定向，膠料中結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密煉機進行，第二段混煉采用 20r/min慢速密煉機或開煉機進行。 ?在生產中，常常將第一段混煉與生膠的塑煉合并在一個工序中進行，且采用較高的溫度（ 160℃ 左右）。 ?這樣可以簡化工藝，縮短生產周期，提高生產效率，而且混煉膠的質量也能得到保證。 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)特點是，先在密煉機中加入預混好的膠料（不加入硫磺） ～ 2kg，然后再投料進行混煉。 ?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)順序為：補強填充劑 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）。 ?例如，輪胎簾布膠采用逆混法進行混煉，其混煉速度比一般混煉法快。 ?在生產中，逆混法特別適用于大量添加補強填充劑的膠料（如三元乙丙橡膠、順丁橡膠等膠料）的制備。 逆混法時間控制 密煉機混煉的影響因素 ?. 混煉溫度： ?. 轉子的轉速與混煉時間的關系 ?. 裝膠容量 ?. 上頂栓的壓力 混煉溫度 ?采用密煉機混煉，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； ?采用慢速密煉機混煉，其排膠溫度在 120～130℃ 之間； ?采用快速密煉機混煉，其排膠溫度可達 160