【正文】 間塑煉工藝。密煉機塑煉溫度137～139℃，不應超過140℃。常用順丁橡膠已具工藝要求的可塑性，無需塑煉。塑煉膠與初始黏度低的順丁橡膠相比，具有較好的物理機械性能。氯丁橡膠低溫放置容易結(jié)晶、變硬，加工前應先加熱處理，解除結(jié)晶，以免損傷設備或彈出傷人。氯丁橡膠用開煉機塑煉一般的操作方法是：輥溫30～35℃，先以5～6mm輥距通過3～4次，使之受熱壓軟，再以3～4mm輥距通過3～4次。氯丁橡膠塑煉后經(jīng)一定時間停放會產(chǎn)生復原現(xiàn)象。 丁基橡膠 丁基橡膠化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，分子量小，流動性大，在機械力作用下，分子斷鏈困難。為了提高塑煉效果，用開煉機塑煉時，應采用低輥溫和小輥距操作。為便于操作，前輥溫度應比后輥低10℃左右。丁基橡膠的塑煉必須特別注意清潔。丁基橡膠用密煉機在120℃以上時采用塑解劑進行高溫塑煉時，效果顯著。 丁腈橡膠 硬丁腈橡膠可塑度小，韌性大。并采用低溫（輥溫40℃）、小輥距（約1毫米）、低容量（為天然橡膠的70%）、分段塑煉，效果較好。 異戊橡膠 用開煉機塑煉時，先使輥溫保持在50～60℃，調(diào)小輥距，薄通1～2次，待膠片包輥后稍微調(diào)寬輥距，繼續(xù)捏煉兩分鐘左右，使橡膠在輥筒表面形成連續(xù)光澤膠片。用塑解劑塑煉時，輥溫以70～80℃為宜。低順式異戊橡膠必須用塑解劑進行充分塑煉，否則會使膠料工藝性能變差。 乙丙橡膠 乙丙橡膠化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，塑煉時分子鏈不易斷裂，缺乏塑煉效果。生膠薄通5～6次后可使包輥，遂加料。因此塑煉效果不顯著。生膠在較低輥溫條件下塑煉，不會粘輥，且門尼黏度下降的較多。如突然降低輥溫，繼續(xù)塑煉，則門尼黏度又迅速降低。1 丙烯酸酯橡膠 丙烯酸酯橡膠與天然橡膠不同，不能期待依靠塑煉來調(diào)整膠料的性能，而必須在合成過程中獲得適當?shù)酿ざ?。但這樣會影響其粘著性和熱穩(wěn)定性。由于生膠有熱塑性傾向，因此用開煉機時輥溫宜低，一般在40～55℃。如果發(fā)生粘輥，可加入少量硬脂酸之類潤滑劑，同時應使輥筒充分冷卻。經(jīng)過塑煉的丙烯酸酯橡膠，與不經(jīng)塑煉的相比，在一定程度上改善了膠料操作性能，以及壓延收縮、壓出膨脹率和膠片平滑度等工藝性能，所以塑煉是必要的。高門尼黏度的生膠需要進行塑煉，塑煉效果良好；低門尼黏度的生膠可不預先進行塑煉。為避免損傷設備，硬度（邵氏A）70度以上者，需先在60～70℃下烘1～2小時，切成細條，然后在進行塑煉。輥溫高時（如70℃）會產(chǎn)生嚴重粘輥現(xiàn)象，因此輥溫宜為40～50℃。為了避免粘輥，可采用分段塑煉。如果發(fā)生粘輥，～%硬脂酸來解決。生膠經(jīng)長時間塑煉，黏度下降極少。氟橡膠23和氟橡膠26轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)（即失去彈性）的溫度范圍分別為90～120℃和40～60℃。羧基亞硝基氟橡膠，也可在預塑煉包輥后直接進行塑煉。1 硅橡膠 硅橡膠具有較高的可塑性，一般為粘流態(tài)。一般在開煉機上生膠包輥后即可進行混煉操作。通常不需要塑煉。在煉膠機上將各種配合劑加入生膠制成混煉膠的過程稱為混煉。在混煉過程中，碳黑被生膠和軟化劑所浸潤和分散，生膠與碳黑活性點之間產(chǎn)生吸附和結(jié)合，生膠在軟化劑中產(chǎn)生溶脹，表面活性劑在混煉中促進粉料分散，并使分散體系趨于穩(wěn)定，在混煉過程中機械—化學反應廣泛的起著重要作用。在整個橡膠加工過程中，混煉膠質(zhì)量對膠料進一步加工和制品性能具有決定性影響，混煉是最容易產(chǎn)生質(zhì)量波動的工序之一?；鞜挼幕救蝿站褪侵圃煨阅芊弦蟮幕鞜捘z。為此，混煉工藝必須達到如下幾點：● 使各種配合劑完全而均勻的分散于生膠中，保證膠料性能均勻一致，即膠料的任何一部分都含有相同數(shù)量的組分，不致于因配合劑（特別是硫化劑）局部集中而出現(xiàn)膠料性能不一、噴霜或焦燒等現(xiàn)象。● 使膠料具有一定可塑度，保證各項加工操作能順利進行?！?混煉速度快、生產(chǎn)效率高和消耗電能少。m以下）和能正常進行壓延、壓出等操作的最低可塑度。粉碎，是將較大的塊狀配合劑粉碎成大小適當?shù)募毼㈩w粒，以便混入橡膠。分散，是混入橡膠后的填料聚集體，在機械力作用下，發(fā)生分散，被逐漸打碎成微小尺寸的細粒，這又稱微觀分散。此過程貫穿于整個混煉過程。（二） 主要混煉階段 混入 在分散和混合之前，首先將分開的橡膠與配合劑聚集成凝聚體膠料的過程即稱為混入或濕潤。在這兩個過程中，填料表面及空隙中吸附的空氣逐漸被橡膠所排除掉，所以混入過程也是濕潤過程。影響混入的因素：i. 填充劑 白色填充劑加料后不宜降下上頂栓，而應讓輥筒運轉(zhuǎn)一段時間后再放下上頂栓。不然，投料后立即放下上頂栓，白色填充劑就會聚集、結(jié)團，給后續(xù)分散帶來不良影響。iii. 密煉機 密煉機對混入的主要影響因素是轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速快時，剪切力高，橡膠界面形成的形式則以斷裂為主。iv. 油與表面活性劑 大量的油與碳黑一起加入橡膠混煉時，碳黑會優(yōu)先吸附油形成所謂硬二次聚集體。 分散 分散是混煉過程中最困難，也是最關(guān)鍵的一個階段。在混煉過程中，剪切應力不僅與機械作用力的大小有關(guān)，因此與膠料黏度有關(guān)。此時由于膠料黏度增大而產(chǎn)生較強剪切力，碳黑聚集體才產(chǎn)生有效的分散。碳黑的活性程度會影響分散速度。碳黑用量增加能促進分散，因為碳黑用量增加，膠料黏度升高，隨之剪切力增大，導致分散速度上升。因為溫度升高雖然會降低黏度，使剪切力下降，但更重要的是能降低碳黑聚集體的內(nèi)聚力，而有利于分散。因此，與物料累積應變量有關(guān)。此外還要研究具體的操作過程方法和配合劑的加工準備。配合劑的加工主要包括：固體配合劑的粉碎、干燥和篩選；黏性配合劑的熔化和過濾；液體配合劑的脫水和過濾。粉碎常用的機械有盤式粉碎機、球磨機和錘式破碎機等。此外，某些塊狀配合劑也可用手工錘敲的方法來粉碎。配合劑水分含量過大，會使篩選困難，容易結(jié)團，同時也易使硫化膠產(chǎn)生氣泡等。配合劑的干燥程度應根據(jù)其水分含量來控制。如果這些機械雜質(zhì)和粗顆?；烊胂鹉z，則會降低硫化膠的物理機械性能，甚至會造成極為有害的后果。所用工具主要是專用篩網(wǎng)。液體配合劑中水分含量若超過標準規(guī)定，應進行脫水處理，主要是蒸發(fā)。 各種原材料的混煉工藝特性不同橡膠和不同配合劑之間有著不同的浸潤性。（1） 生膠的混煉特性 生膠因分子量、黏度及浸潤性等的不同，其對分散效果的影響在混煉初期最為顯著。（2） 配合劑的混煉特性 A、 硫磺 分散困難，且熔點較低，100℃左右即液化而結(jié)團，當密煉機排膠溫度較高時，這種傾向尤為顯著。此外，硫磺也可與其它添加劑（如油類、石蠟、碳酸鎂、陶土等）制成膏體或母膠使用，以促進分散，并防止飛揚。B、 氧化鋅 是膠料中應用最廣泛的配合劑之一。由于其本身化學特性，氧化鋅在橡膠中極易混入，但分散極難。氧化鋅不易分散的原因是混煉時與生膠一樣帶負電荷，兩者相斥。C、 填充劑 ① 碳黑 碳黑是橡膠的重要補強劑，用量較大，對橡膠性能的影響也較大。碳黑表面與橡膠濕潤性較好，混煉時比碳酸鈣、陶土等淺色填料容易。一般來說，粒徑越小，越難分散。特別應避免與軟化劑同時加入，以防止碳黑結(jié)團，一般要碳黑分散均勻后再加軟化劑。常用淺色填充劑的親水性能大小順序如下：白碳黑﹥陶土﹥滑石粉﹥碳酸鈣﹥氧化鋅﹥碳黑填料親水性可可作為填充劑混入橡膠難易的判據(jù)和標準，親水性越強，混入橡膠越困難。用開煉機混煉時，宜在混煉初始階段徐徐加入少量白碳黑或碳酸鈣，使之成為種子膠，然后再加入所余部分。輥溫較低，膠料硫化速度較快。使用逆混法也可得到良好效果。此時，生熱較低，硫磺和促進劑可在密煉機中加入，即可用一段混煉法混煉。防老劑有防止高溫煉膠發(fā)生熱老化的作用，宜在混煉最初加入。由于短纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)特殊，長徑比較大，不容易在橡膠中混入和分散，混煉時生熱大，導致膠料升溫。短纖維膠料可以用密煉機或開煉機混煉，但無論哪種方法，都必須十分注意膠料的溫度和膠料變硬問題。用開煉機混煉時很難達到熔點，粉狀促進劑即可適用。促進劑在膠料中必須混合均勻，并分散良好，特別是電線電纜用膠料，否則會影響硫化膠性能。不同類型促進劑的分散性能不同。在天然橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠和它們的并用膠中，促進劑分散情況大致相同；在順丁橡膠和天然橡膠的并用膠中，促進劑則分散稍差。F、 軟化劑 軟化劑又稱增塑劑或操作油，用以改善橡膠的操作性能。G、 防老劑 一般分散快，不需做表面涂覆處理，也不做母膠形式。開煉機混煉開煉機混煉是橡膠工業(yè)中最老的混煉方法。但是開煉機的靈活機動性大，適用于規(guī)模小、批量小的生產(chǎn)。此外，開煉機還特別適用于幾種特殊膠料如海綿膠、硬質(zhì)膠、某些生熱較大的合成橡膠（如丁腈橡膠）膠料的制備。A、 包輥 包輥是開煉機混煉的前提，是混煉操作得以進行的基本條件和階段。天然橡膠生膠強力高，包輥良好。橡膠包輥性能與其強伸性能有關(guān)。配合不當也會影響包輥，例如增粘劑用量過多時就會產(chǎn)生粘輥。工藝操作不當也是包輥不良的原因，例如塑煉不足在添加填充劑時往往導致脫輥。適量堆積膠是吃粉的必要條件。但在縱深方向（即膠料的厚度方向）的混合作用較小，而且會使粉狀配合劑壓成薄片，造成混煉困難。這時粉料進入此波紋部分，并被拉入堆積膠的內(nèi)部，產(chǎn)生有效的混入作用。C、 翻煉 工藝上為了彌補堆積膠所起作用的不足，必須輔以切割翻煉，以使死層中的膠料輪番地被帶到堆積膠頂部，并進入活層。有時為了保證分散，在翻煉后，再進行薄通，有利于促進分散的完成。如果為了使堆積膠保持一定量而增加割下的余膠量的話，則可能影響最后的分散均勻度。適宜的裝膠容量是允許輥縫上方保持適當量的堆積膠，是膠料通過時形成波紋和折皺，夾裹粉劑進入兩輥間隙。輥距過小使配合劑粉粒和橡膠分子接觸機會增多，使混入速度加快，但由于堆積膠多了，反而會使堆積膠以自身為軸心而打轉(zhuǎn)，失去應有的作用，使一部分粉劑停滯在堆積膠的表層。為使堆積膠數(shù)量基本上保持在適宜的范圍內(nèi)，在配合劑不斷加入、膠料總?cè)莘e不斷遞增的情況下，應逐步調(diào)厚輥距，以求適當。這種摩擦作用在輥縫處最為劇烈，溫度也最高。高溫對開煉是不利的，因為溫度上升導致膠料軟化，剪切效果減弱，其后果是①容易引起焦燒；②有些低熔點配合劑熔化后結(jié)團，無法分散。冷卻的途徑有二：①是延長膠料在包膠輥上的停留散熱時間，亦即加大前輥直徑，但這樣做會給操作帶來不方便，缺乏現(xiàn)實意義；②是往輥筒內(nèi)通入冷卻水，采用這種措施，可消除總熱量的70～90%。水溫不宜超過12℃，所以在夏季應該用深井水或制冷設備。為了便于操作，要求膠料包前輥，為此應使前后輥保持一定溫差。多數(shù)合成橡膠易包冷輥，所以宜使前輥輥溫低于后輥。D、 輥筒速比 設置速比使為了加強剪切作用，促進配合劑的分散?？偟恼f來，速比應該適當。速比過小，則起不到有效的剪切作用。F加料順序 加料順序是影響開煉機混煉質(zhì)量的重要因素之一，加料順序不當，輕則影響分散均勻性，重則導致焦燒、脫輥或過煉。配合量少、難分散的先加。一般的加料順序如下：① 最先加入塑煉膠、母煉膠、再生膠，經(jīng)一定時間的滾壓，俟其完全包輥。噻唑類和胍類促進劑都有增塑作用，先加有利于混煉操作。③由于氧化鋅在混煉時帶負電荷，混入比較困難，又容易導致膠凝和焦燒，故其加入順序也放在前面。軟化劑的加入有助于減少加填充劑的劇烈生熱，但先加往往容易使填充劑結(jié)團（在混煉合成橡膠時，軟化劑加入量大，其加入順序在填充劑之后。松焦油和松香在接觸熱輥表面后會熔化粘接，故最好與粉料預混后加入。可以加入少量硬脂酸或采用分批少量的投加方法。加時要降低輥溫及減少堆積膠（可在輥筒上切下部分膠料，待硫磺加完后再行并合）。3）開煉操作 開煉過程大致如下：遵照分段加藥的原則，將生膠或塑煉膠、促進劑母膠或并用膠等沿大牙輪一側(cè)投入開煉機的兩輥縫隙中。此時，可將膠全部取下，將輥距調(diào)寬到10～11mm，再把膠投入軋煉1分鐘左右。此時便可開始投加配合劑，一般先加促進劑、防老劑、硬脂酸等小藥，隨后加難分散的氧化鋅，然后再加填充劑。同時要逐步調(diào)厚輥距，以使堆積膠數(shù)量保持在適宜的范圍內(nèi)。在滾壓的前半段時間，按前法由中央向兩端割刀，待全部混勻后，將膠割下一卷，減少堆積膠。待硫磺全部混入后再將余膠投入。一般常用的翻煉方法有左右割刀、折扭、打三角包和割刀打卷等數(shù)種，其中比較有效的是“八把刀法”，即沿輥筒軸向平行的方向以450角卷切，左右個進行四次，翻煉時間約3～4分鐘。翻煉完畢后，再一次調(diào)節(jié)輥距到4～5mm，再用切落法補充翻煉2～3次，輥溫宜控制在45℃左右。密煉機混煉的缺點：① 混煉室溫度很高，容易使對溫度敏感的膠料焦燒；② 煉得的膠料形狀不固定，需經(jīng)壓片機補充加工；③ 投資較大。① 裝料容量 系指密煉機的實際投料容量。裝料容量不足，膠料不能獲得必要的剪切力和捏煉,甚至造成空轉(zhuǎn)，導致混煉效果不好。因此，裝料量總是小于混煉室總?cè)萘?，往往只占總?cè)萘康?0～70%（由總?cè)萘砍艘匝b料系數(shù)所得）。最佳裝料量取決于生膠類型特征、所用填充劑和增塑劑的用量，以及設備特征。② 加料順序 加料順序?qū)γ軣挷僮骱苤匾?。因為這時膠料溫度已下降，否則可能產(chǎn)生焦燒。一般，生膠投料后應先加入碳黑，待碳黑在橡膠中分散后在加入軟化劑，以利于橡膠與碳黑之間的相互作用。最好的方法使用少量碳黑于軟化劑一起投料，配比通常為1～：1（重量份）；或者用逆混煉法，也可獲得較好效果。功率穩(wěn)定升高，碳黑混入正常。③ 上頂栓壓力 上頂栓主要作用是將膠料保持在轉(zhuǎn)子的混煉工作區(qū)域內(nèi)，給膠料造成局部壓力，防止膠料在室壁和轉(zhuǎn)子的表面上滑動，防止膠料進入加料斗頸部，離開混煉區(qū)。適當 提高上頂栓壓力能減少混合物內(nèi)的空隙，增加橡膠與轉(zhuǎn)子表面之間接觸力，從而縮短混煉周期，提高混合效果?；鞜捊Y(jié)束時，上頂栓基本保持在底線處，偶爾碰到大塊混煉膠時抬起一點，此時上頂栓起搗錘作用。裝膠量不足，上頂栓壓力則不能充分發(fā)揮作用。④ 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是強化混煉過程有效的措施之一。隨著剪切速率增大，總剪切變形量增大，則均勻混煉加快。提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會使膠溫升高，導致膠料黏度和剪切應力降低，不利于分散混煉。⑤ 混煉溫度 混煉過程中由于摩擦作用，膠溫不斷變化。膠料冷卻的主要問題是膠料導熱性差。因此膠料冷卻效果與轉(zhuǎn)子幾何形狀有關(guān)。新型密煉機采用密煉機夾套和轉(zhuǎn)子雙重冷卻，效果顯著。實際上最佳溫度范圍即為橡膠正常包輥的溫度范圍。因為混煉在整個密煉室內(nèi)進行，而不是象開煉機那樣僅僅在兩輥間進行