生膠的塑煉工藝

1、生膠的塑煉工藝第一節(jié) 概 述橡膠的最寶貴的性質(zhì)就是高彈性。但是，這種高彈性又給橡膠的加工 和成型制造帶來了極大的困難。 所以要對橡膠進(jìn)行加工制造， 就必須設(shè)法使生膠 的高彈性去掉或減小， 使之由原來的強(qiáng)韌的高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浂挥锌伤苄?的狀態(tài)，完成這一轉(zhuǎn)變的工藝加工過程就是生膠的塑煉工藝，簡稱為塑煉。經(jīng)塑煉后的生膠原有的高彈性已大大減小， 其熔體或溶液的粘度降低， 硫化膠的力學(xué)性能和耐老化性能等都有所降低。 但與此相反， 其膠料的可塑性和 加工流動性大為改善， 膠料在溶劑中的溶解度提高， 成型時(shí)的粘著性增大。 總之， 塑煉后的生膠工藝加工性能改善， 而硫化膠的物理機(jī)械性能和使用性能卻受到了

2、 損害。因此， 生膠的塑煉加工主要目的是獲得必要的可塑性和流動性， 以滿足混 煉、壓延、壓出、成型、硫化、模壓、注射、膠漿和發(fā)泡膠料制造等各種加工過 程的工藝性能要求。然而，生膠的塑煉程度或可塑度大小并不是任意確定的，朔煉膠的可塑 度大小必須以滿足后序加工過程的加工性能要求為標(biāo)準(zhǔn)， 膠料的可塑度過大和過 小， 以及可塑度的不均勻，都會影響加工操作和產(chǎn)品質(zhì)量。若膠料的可塑度 過低，混煉時(shí)配合劑不易混入，混煉時(shí)間會加長，壓出半成品表面不光滑，壓出 和壓延半成品收縮率增大，壓延膠布半成品容易掉皮，成型時(shí)膠料的粘著性差， 硫化時(shí)不易流動充模， 容易造成產(chǎn)品缺膠等。 如果膠料的可塑度過高， 混煉時(shí)配 合

3、劑也不易分散均勻， 壓出半成品挺性不好， 壓延時(shí)膠料易粘輥筒和墊布， 硫化 時(shí)皎料流失膠邊較多， 特別是硫化脂成品的物理機(jī)械性能和使用性能會受到嚴(yán)重 損害。所以，膠料的塑煉程度主要根據(jù)膠料的加工過程要求和硫化膠的物理機(jī)械 性能要求來決定。一般說來，涂膠、浸膠、刮膠、壓延擦膠和制造發(fā)泡制品的膠 料，其可塑度要求都比較高， 而對物理機(jī)械性能要求較高， 半成品挺性好及模壓 硫化的膠料，其可塑度要求較低。壓出膠料的可塑度要求介于以上二者之間。混煉工藝一般要求塑煉膠的門尼粘度在 60 左右；壓延紡織物擦膠工藝 要求膠料的門尼粘度在 40 左右，對于生膠的初始可塑度已能滿足加工性能要求 的生膠，一般不需再

4、行塑煉加：正，可以直接進(jìn)行混煉。例如，近年來，大多數(shù)合成橡膠和某些品種的天然生膠， 如軟丁苯橡膠、 軟了腈橡膠及恒粘和低粘標(biāo)準(zhǔn) 天然橡膠， 因在生膠制造過程中均控制了聚合度或門尼粘度， 使其初始可塑度在 混煉加工的可塑度要求范圍之內(nèi)， 因而不必進(jìn)行塑煉便可直接混煉。 至于混煉膠 的可塑度大小則可以在混煉過程中加以適當(dāng)控制。 如果對塑煉膠的可塑度要求較 高時(shí)，也可以進(jìn)行適當(dāng)塑煉?？偟膩碚f，隨著恒粘和低粘標(biāo)準(zhǔn)天然生膠品種的出現(xiàn)及合成橡膠的大 量應(yīng)用，生膠塑煉加工的任務(wù)已經(jīng)大為減少。 只是由于天然生膠的主要品種煙片 膠和縐片膠以及某些品種的合成橡膠因初始門尼粘度較高， 還必須經(jīng)過塑煉。 因 此，本章

5、敘述的塑煉工藝主要以天然生膠的塑煉為基礎(chǔ)。第二節(jié) 塑煉方法一、生膠的增塑方法增加生膠可塑性的方法依其塑化機(jī)理的不同可以分為以下幾種：1 物理增塑法 利用低分子增塑劑加入生膠中增加生膠的可塑性的 方法，稱物理增塑法。 其基本原理就是利用低分子物質(zhì)對橡膠的物理溶脹作用來 減小大分子間的相互作用九從而降低了膠料的粘度， 提高其可塑性和流動性。 但 這種方法不能單獨(dú)用來塑煉生膠，只能作為生膠塑煉過程中的一種輔助增塑方 法，用于提高塑化效果。2 化學(xué)增塑法 利用某些化學(xué)物質(zhì)對生膠大分子鏈的化學(xué)破壞作用 來減小生膠的彈性和粘度， 提高其可塑性和流動性， 這種方法叫化學(xué)增塑法。 從 生膠塑化機(jī)理看， 化學(xué)增

6、塑是比較有效的增塑方法， 但與物理增塑法一樣， 也不 能單獨(dú)用來塑化生膠，只能作為其他機(jī)械塑化方法中的一種輔助增塑法使用。3 機(jī)械增塑法 利用機(jī)械的高剪切力作用使橡膠大分子鏈破壞降解 而獲得可塑性的方法叫機(jī)械增塑法或機(jī)械塑煉法。 這是目前生膠塑煉加工中使用 最廣泛而又行之有效的增塑方法， 可以單獨(dú)用于生膠塑煉加工， 也可以與物理增 塑法及化學(xué)增塑法配合使用，能進(jìn)一步提高機(jī)械塑煉效果和生產(chǎn)效率。機(jī)械塑煉法依據(jù)設(shè)備類型不同又分為三種， 即開煉機(jī)塑煉法、 密煉機(jī) 塑煉法和螺桿式塑煉機(jī)塑煉法。 這都是生膠塑煉加工中最常用的塑煉方法。 由于 設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理上的差別， 在具體應(yīng)用上又各有特點(diǎn)， 應(yīng)當(dāng)依

7、據(jù)具體情況適 當(dāng)選用。另外，依據(jù)塑煉工藝條件的不同， 機(jī)械塑煉方法又分為低溫機(jī)械塑煉 法和高溫機(jī)械塑煉法。 密煉機(jī)塑煉法和螺桿塑煉機(jī)塑煉法的塑煉溫度都在 100 以上，稱為高溫機(jī)械塑煉法；開煉機(jī)塑煉溫度在 100以下，故屬于低溫機(jī)械塑 煉法。第三節(jié) 機(jī)械塑煉工藝生膠在塑煉加工前需經(jīng)一些準(zhǔn)備加工， 然后才能進(jìn)行塑煉， 塑煉后的 膠料還要經(jīng)過壓片、 冷卻、停放和質(zhì)量檢查， 質(zhì)量合格后方能供下一步加工使用。一、準(zhǔn)備工藝生膠塑煉前的準(zhǔn)備加工包括烘膠、切膠、選膠和破膠等處理過程。（ 一） 烘膠天然生膠經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)輸和貯存之后， 常溫下的粘度很高， 容易硬化 和產(chǎn)生結(jié)晶， 尤其在氣溫較低的條件下， 常會因

8、結(jié)晶而硬化， 使生膠難于切割和 加工。因此，應(yīng)先進(jìn)行加熱軟化，這就是烘膠。烘膠的作用就是使硬度減小，結(jié) 晶熔化，以便于進(jìn)行切割和塑煉加工，同時(shí)還能使水分揮發(fā)掉。烘膠一般在專用的烘膠房中進(jìn)行。 烘膠房的下面和周邊設(shè)有蒸汽加熱 器，生膠在烘房內(nèi)按一定規(guī)則和順序堆放在存放架上， 但不得與加熱器接觸。 天 然生膠室內(nèi)的溫度保持在 5060：，加熱時(shí)間依季節(jié)氣候和地區(qū)的溫度差異 而不同。在夏季高溫季節(jié)， 烘膠時(shí)間較短， 一般為 2436h；在冬季低溫條件下， 加熱時(shí)間一般為 4872h。氯丁橡膠的烘膠溫度要低些， 一般為 2440，時(shí)間 為 4 6h。烘膠溫度不宜過高， 否則會影響橡膠的物理機(jī)械性能。

9、烘膠必須達(dá)到 膠塊內(nèi)外溫均勻，否則影響塑煉質(zhì)量和效率。（ 二） 切膠和選膠煙片膠的包裝方式都是 ll0kg 左右的大膠包。 為便于使用， 必須首先 切成小塊。 生膠經(jīng)加溫后自烘膠房取出， 在切膠前應(yīng)先剝除膠包的外包皮或刷洗 除去表面的砂粒其他雜物，然后才能進(jìn)行切割。切膠用單刃立式切膠機(jī)或多刃立式及臥式切膠機(jī)， 具體依生產(chǎn)規(guī)模和 生產(chǎn)條件而定。生膠切割后， 須經(jīng)外觀檢查， 并注明膠種。 若膠包中有不符等級品種 質(zhì)量規(guī)定的生，或有雜質(zhì)、霉?fàn)€等現(xiàn)象，應(yīng)加以挑選和分級處理，以便按質(zhì)量等 級適當(dāng)選用。（三）破膠用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉時(shí)， 為了提高生產(chǎn)效率和保證質(zhì)量及設(shè)備安全， 在 塑煉前有的還要切好的膠塊用破

10、膠機(jī)進(jìn)行破膠。 破膠時(shí)輥溫在 45C以下，輥距保 持在 23mm，讓膠料逼輥距幾次即可，一般 23 次：破膠操作應(yīng)注意避免被彈 出的膠塊打傷。二、開煉機(jī)塑煉工藝開煉機(jī)塑煉是應(yīng)用最早的機(jī)械塑煉方法， 至今還在使用。 與其他機(jī)械 塑煉方法相比，煉機(jī)塑煉法自動化程度低、生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、操作危險(xiǎn) 性大，所以不適于現(xiàn)代化規(guī)模生產(chǎn)。 但由于開煉機(jī)塑煉溫度低， 塑煉膠可塑度均 勻，膠料的耐老化性能和耐疲勞性較好，動態(tài)下生熱性較小，機(jī)臺容易清洗，變 換膠種靈活， 另外設(shè)備投資較節(jié)省， 所以適塑煉膠質(zhì)量要求高， 膠料品種變化多 和生產(chǎn)批量較小的加工。（ 一 ） 開煉機(jī)塑煉工藝方法開煉機(jī)塑煉的操作方法主要

11、有包輥塑煉法、 薄通塑煉法和化學(xué)增塑塑 煉法。1 包輥塑煉法 膠料通過輥距后， 膠片包在前輥筒表面上， 隨著輥 筒一起轉(zhuǎn)動重新回到輥距的上方并再一次進(jìn)入輥距，這樣反復(fù)通過輥距受到捏 煉，直至達(dá)到規(guī)定的可塑度要求為止，然后下片、冷卻。這就是一次完成的包輥塑煉法，又叫一段塑煉法。 一段塑煉法的塑煉操作和膠料的停放管理比較簡單方 便，但塑煉時(shí)間長，效率低，最終能獲得的可塑度也較低，不適用于塑煉膠可塑 度要求較高的生咬塑煉。分段塑煉法是先將膠料包輥塑煉一定時(shí)間，通常 1015min，然后下 片、冷卻和停放 4 一 8h，再將停放后的膠料重新放到煉膠機(jī)上進(jìn)行第二次包輥 塑煉一定時(shí)間，并下片、冷卻和停放。

12、這樣反復(fù)塑煉數(shù)次，直至達(dá)到要求的可塑 度為止。通常分兩段塑煉法和三段塑煉法即可。具體依可塑度要求而定。分段塑煉法膠料管理比較麻煩， 所需膠料停放面積較大， 但塑煉溫度 較低，塑煉效果較好， 能達(dá)到任意的可塑度要求， 適用于可塑度要求較高的生膠 塑煉。2 薄通塑煉法 薄通塑煉的輥距在 imm以下，膠料通過輥距后不包 輥而直接落在接料盤上， 等膠料全都通過輥距后， 再將膠料返回到輥距上方重新 通過輥距，這樣反復(fù)數(shù)次， 直至達(dá)到要求的可塑度為止。 具體依可塑度要求而定。 膠料的可塑度要求越高， 需要通過輥距的次數(shù)也就越多。 薄通塑煉法膠料散熱快， 冷卻效果較好，機(jī)械塑煉效果大，塑煉膠可塑度均勻，質(zhì)量

13、高，能達(dá)到任意的塑 煉程度，是開煉機(jī)塑煉中最普遍采用的和行之有效的塑煉方法。 適用于各種生膠 的塑煉加工，也可采用分段方法。3 化學(xué)增塑塑煉法 開煉機(jī)塑煉時(shí)， 可采用化學(xué)塑解劑增加機(jī)械塑 煉效果，提高塑煉生產(chǎn)效率并節(jié)約能耗。 適用的化學(xué)塑解劑類型為游離基接受體 型及混合型化學(xué)塑解劑，如國產(chǎn)的化學(xué)塑解劑 SJ103 及進(jìn)口的 RenacitV 等， 化學(xué)塑解劑應(yīng)以母膠形式使用，并應(yīng)適當(dāng)提高開煉機(jī)的輥溫。（ 二） 開煉機(jī)塑煉的影響因素影響開煉機(jī)塑煉的因素主要有容量、輥距、輥速與速比、輥溫、塑煉 時(shí)間、化學(xué)塑解劑等。1 容量 容量就是一次煉膠的膠料容積。 塑煉容量的大小取決于設(shè) 備規(guī)格與生膠種類，容

14、量過大，輥距上方的積存膠數(shù)量過多，不僅使散熱困難， 膠溫升高，降低塑煉效果， 而且使單位時(shí)間內(nèi)膠料通過輥距的次數(shù)減少， 生產(chǎn)效 率下降，同時(shí)還會加大操作的勞動強(qiáng)度；容量過小也會降低塑煉的生產(chǎn)效率。合理的容量應(yīng)根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：Q=K·D·L式中 Q塑煉容量， L；K 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取值范圍為 0.0065 0.0085 ，Lcm2；D 前輥簡直徑， cm；L 輥筒工作部分長度， cm。合成膠塑煉時(shí)生熱量多，升溫快，應(yīng)適當(dāng)減小容量，如丁腈橡膠塑 煉容量一般比天然橡膠低 20 25。2 輥距 輥速和速比一定時(shí)，輥距越小，機(jī)械塑煉效果越大，同時(shí) 因膠片減薄， 冷卻效果改善又進(jìn)

15、一步提高了機(jī)械塑煉效果。 例如，天然生膠開煉 機(jī)塑煉時(shí)的輥距從 4mm減至 0.5mm時(shí)，膠料的門尼粘度在同樣薄通次數(shù)內(nèi)迅速降 低。由此可見， 采用薄通塑煉法是比較合理的。 這種方法對合成橡膠塑煉 也很有效。例如難以塑煉的丁腈橡膠等只有采用薄通塑煉法才能獲得較好的塑煉 效果。3 輥速和速比 輥距一定，提高開煉機(jī)輥筒的轉(zhuǎn)速或速比都會增大 膠料的機(jī)械剪切作用， 從而提高機(jī)械塑煉效果， 因此，開煉機(jī)塑煉時(shí)的速比較大， 一般在 1.15 1.27 范圍內(nèi)。但速比過大又會使生膠升溫過快，反過來又會降低 機(jī)械的塑煉效果， 并加大塑煉過程的能耗； 速比過小也會降低機(jī)械塑煉效果和生 產(chǎn)效率。4 輥溫 開煉機(jī)塑

16、煉溫度用輥筒的表面溫度表示。 輥溫低，塑煉效 果好。實(shí)驗(yàn)證明， 塑煉膠的可塑度與輥溫的平方根成反比關(guān)系。 由于膠料塑煉時(shí) 的摩擦生熱會使輥溫升高而降低機(jī)械塑煉效果， 所以在塑煉過程中必須不斷向輥 筒內(nèi)腔通入冷卻水冷卻輥筒， 使輥溫保持在較低的溫度范圍內(nèi)。 但若輥溫過低又 容易造成設(shè)備超負(fù)荷而受到損害天然橡膠通?？刂魄拜仠囟仍?555，后輥溫度在 4050為宜，采用分段塑煉法和薄通塑煉法有利于輥溫的控制5 塑煉時(shí)間 在塑煉過程的最初 1015min，膠料的門尼粘度迅速 降低，此后則漸趨緩慢。 這是由于塑煉過程中膠料因生熱軟化， 分子鏈之間易產(chǎn) 生相對滑移， 降低了機(jī)械作用為的效果所致。 所以要獲

17、得較大的可塑度， 最好的 辦法就是分段進(jìn)行塑煉。 每次塑煉的時(shí)間在 20min 以內(nèi)，不僅塑煉效率高， 最終 達(dá)到的可塑度也大。6 化學(xué)塑解劑 開煉機(jī)塑煉時(shí)， 采用化學(xué)塑解劑增塑時(shí)， 可塑度在 0.5 以內(nèi)的塑性隨塑煉時(shí)間增加呈線性增長，故不需分段塑煉。適用于開煉機(jī)塑煉的化學(xué)塑解劑種類有： 萘硫酚， 二苯酰硫化 物，二鄰苯甲酰胺基二苯基二硫化物 (Pepton22) ，五氯硫酚 (Renacit V) 及其鋅 鹽(Renacit ) ，促進(jìn)劑 M 和 DM等。塑解劑的用量，天然橡膠一般為生膠重量的 0.1 0.3 ，合成膠 則應(yīng)增大為 2一 3?；瘜W(xué)塑解劑不僅能提高機(jī)械塑煉效果， 提高塑煉效率

18、，節(jié)約電能消耗， 還能減小塑煉膠停放過程中的彈性復(fù)原性和膠料的收縮率。采用化學(xué)塑解劑增塑時(shí)， 應(yīng)適當(dāng)提高開煉機(jī)的輥溫， 一般控制在 70 75C為宜。若輥溫過高，例如溫度升高到 85時(shí)，反而會降低塑煉效果，因?yàn)檫@ 時(shí)的機(jī)械剪切效果顯著降低，而 熱氧化作用尚未達(dá)到足夠的程度。三、密煉機(jī)塑煉工藝(一)密煉機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理密閉式煉膠機(jī)的基本構(gòu)造其主要組成部分有密閉室、轉(zhuǎn)子、上下頂 栓、加熱冷卻裝置、潤滑裝置、密封裝置和電機(jī)傳動裝置。膠料在密閉室中運(yùn)動和受力狀態(tài)十分復(fù)雜。 膠料從加料口進(jìn)入密閉室 后落在相對回轉(zhuǎn)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的上部； 在上頂栓壓力及轉(zhuǎn)子表面摩擦力作用下 被帶入輥距中受到機(jī)械剪切力

19、的作用；通過輥距后的膠料被下頂栓分為兩部分， 分別隨兩轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)子與室壁間隙及其與上、 下頂栓之間的空隙， 同時(shí)亦受 到剪切力作用， 并重新返回到輥距上方； 在轉(zhuǎn)子不同轉(zhuǎn)速的帶動下， 下頂栓同時(shí) 分開的兩股膠料在這里以不同速度匯合在一起并重新進(jìn)入輥距中。如此反復(fù)循 環(huán)，整個(gè)膠料在繞轉(zhuǎn)子運(yùn)行的全過程中處處受到機(jī)械剪切力作用， 尤其是通過轉(zhuǎn) 子突棱表面與密閉室之間的狹縫時(shí)， 剪切作用最大。由于轉(zhuǎn)子斷面構(gòu)造上的特點(diǎn)， 使轉(zhuǎn)子之間的速比變化很大，其變化范圍在 0.91 1.47 之間。靜止的室壁與高 速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子突棱表面之間的速度梯度很高，更使膠料受到劇烈的剪切摩擦作 用。轉(zhuǎn)子表面的突棱使膠料繞轉(zhuǎn)

20、子運(yùn)動的同時(shí)還發(fā)生軸向移動， 進(jìn)一步增加了膠 料之間的攪混和摩擦作用。 劇烈的摩擦生熱和密閉條件下的難以散熱使橡膠在高 溫下劇烈氧化而發(fā)生裂解破壞，從而達(dá)到；高溫機(jī)械塑煉的目的?？傊z料在密煉機(jī)中受到的機(jī)械剪切作用比開煉機(jī)大得多，加上 高溫下劇烈的熱氧化裂解作用使密煉機(jī)的塑煉速度和生產(chǎn)效率大大提高。同時(shí)， 密煉機(jī)操作的機(jī)械化自動化程度較高， 適合于大規(guī)模生產(chǎn)， 勞動強(qiáng)度低， 操作安 全，操作條件得到改善。 但是，密煉機(jī)塑煉溫度高， 操作不慎容易發(fā)生過煉現(xiàn)象， 高溫塑煉的膠料質(zhì)量較差， 可塑度也不均勻， 加上排膠不規(guī)則， 所以必須配備專 用補(bǔ)充加工設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充塑煉和壓片。 另外， 塑煉膠的熱可

21、塑性較大， 這在確定 塑煉膠可塑度要求時(shí)應(yīng)加以適當(dāng)考慮。（ 二） 密煉機(jī)塑煉的工藝方法密煉機(jī)塑煉的工藝方法有一次塑煉法、分段塑煉法和化學(xué)增塑塑煉 法三種。當(dāng)塑煉膠可塑度要求較低時(shí)，采用一次塑煉法比較方便。如果膠料 的可塑度要求較高， 一次塑煉的時(shí)間太長， 也可以采用分段塑煉， 以避免塑煉溫 度過分升高。采用化學(xué)塑解劑塑煉法可提高塑煉效率， 降低塑煉溫度， 節(jié)約能量 消耗。（ 三） 影響密煉機(jī)塑煉的因素影響密煉機(jī)塑煉的因素主要有容量、上頂栓壓力、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、密 閉室內(nèi)膠料的溫度、塑煉時(shí)間，此外還有烘膠質(zhì)量和化學(xué)塑解劑等。1 容量 容量過小不僅會降低生產(chǎn)效率，降低機(jī)械塑煉效果，而 且塑煉膠的可塑度

22、不均勻。 容量過大易使設(shè)備超負(fù)荷受到損害， 且散熱困難造成 溫度過高， 膠料可塑度也不均勻。 合理的容量應(yīng)依設(shè)備規(guī)格和新舊程度， 以及上 頂栓壓力而定。通常的填膠體積取密閉室有效容積的 48一 62，即填充系數(shù) 在 0.48 0.62 范圍內(nèi)。2 上頂栓壓力 煉膠時(shí)上頂栓要對膠料施加一定的壓力，以增加 對膠料的剪切和摩擦力作用。上頂栓壓力一般在 0.5 0.8MPa。隨著密煉機(jī)轉(zhuǎn)速 的加大，也有達(dá)到 1.0MPa者。在一定范圍內(nèi)提高上頂栓壓力有利于提高密煉機(jī) 塑煉效果和生產(chǎn)效率。3 轉(zhuǎn)速 提高轉(zhuǎn)速可以加大密煉機(jī)對膠料的剪切攪拌作用和機(jī)械 塑煉效果。為實(shí)驗(yàn)室密煉機(jī)對天然橡膠的塑煉結(jié)果?？梢钥闯?，

23、塑煉溫度一定， 達(dá)到同樣的可塑度要求時(shí)， 轉(zhuǎn)速與塑煉時(shí)間成反比。 必須注意， 轉(zhuǎn)速的提高必然 會加速膠料生熱升溫， 因此必須加強(qiáng)冷卻措施， 使膠溫保持在規(guī)定限度以內(nèi)， 以 防過煉。4 塑煉溫度 密煉機(jī)塑煉屬于高溫機(jī)械塑煉，溫度較高，且隨溫 度的升高塑煉效果急劇增加。 但溫度過高有可能導(dǎo)致過煉使膠料的物理機(jī)械性能 降低，所以密煉機(jī)塑煉天然生膠時(shí)， 其排膠溫度一般控制在 140 160C范圍，快 速密煉機(jī)塑煉排膠溫度可能達(dá)到 180。合成橡膠塑煉時(shí)溫度應(yīng)適當(dāng)降低，如丁 苯橡膠用密煉機(jī)塑煉時(shí)，其排膠溫度應(yīng)控制在 140以下，否則會發(fā)生大分子鏈 支化和交聯(lián)， 產(chǎn)生凝膠，反而會使膠料的可塑度降低。 丁腈

24、橡膠不能用密煉機(jī)塑 煉；否則，不但不能獲得塑煉效果，反而會生成凝膠。5 塑煉時(shí)間 排膠溫度一定，起初密煉機(jī)的塑煉效果隨塑煉時(shí)間 的變化幾乎呈線性增大， 隨后逐漸減慢。 這很可能是塑煉過程的后期密閉室中低 分子揮發(fā)物增多， 減少了氧的含量所致。 這時(shí)采用分段塑煉便可得到克服。 分段 塑煉法不僅提高了生產(chǎn)效率， 還能節(jié)約能量消耗。 密煉機(jī)塑煉時(shí)必須嚴(yán)格控制排 膠溫度和時(shí)間，否則極易發(fā)生過煉現(xiàn)象。6 化學(xué)塑解劑 密煉機(jī)塑煉溫度高，采用化學(xué)塑解劑增塑法最合 理且最有效， 這樣不僅能更充分地發(fā)揮塑解劑的增塑效果， 而且在同樣條件下還 可以降低排膠溫度，提高塑煉膠質(zhì)量。例如，用促進(jìn)劑 M增塑時(shí)，天然生膠的

25、塑 煉排膠溫度可由純膠塑煉時(shí)的 160180降低到 140160，能耗可以節(jié)省。 同時(shí)，采用化學(xué)增塑劑的塑煉膠其彈性復(fù)原性也比較小。密煉機(jī)塑煉適用的化學(xué)塑解劑品種主要有硫酚及其鋅鹽、二硫化物 及其鋅鹽、胺類化合物等。目前使用較廣泛的是二硫化物和促進(jìn)劑M。二鄰苯甲酰胺基苯基二硫化物的增塑效果最好，五氯硫酚及其鋅鹽和 萘硫酚次之， 促進(jìn)劑 M最差。因此，二硫化物是密煉機(jī)塑煉較適用的化學(xué)塑解劑。 隨著塑解劑 用量的增加，塑煉膠的可塑度增大，彈性復(fù)原性減小。在密煉機(jī)中采用化學(xué)塑解劑增塑塑煉時(shí)，還可使塑煉與膠料混煉合 并在一起進(jìn)行，不僅簡化了工藝，節(jié)約能耗與時(shí)間，而且有利于炭黑的分散。另 外，采用上述合

26、并一段塑混煉工藝時(shí)， 應(yīng)適當(dāng)提高塑解劑的用量， 由 0.1 0.2 份增加到 0.25 份，以補(bǔ)償炭黑對塑解劑吸附作用所造成的影響。四、螺桿塑煉機(jī)塑煉工藝與開煉機(jī)塑煉和密煉機(jī)塑煉的間歇式操作不同，螺桿塑煉機(jī)塑煉屬 于連續(xù)操作，適合于機(jī)械化自動化生產(chǎn)，具有生產(chǎn)效率高，能量消耗少等特點(diǎn)， 宜在塑煉膠品種較少， 需要量大的大規(guī)模生產(chǎn)上采用。 其主要缺點(diǎn)是排膠溫度高， 可達(dá) 180以上。膠料的質(zhì)量較差，可塑度也不均勻，膠料的耐老化性能較差， 熱可塑性較大。同時(shí)所能獲得的最大可塑度較低，只能達(dá)到 0.40 左右，加之螺 桿塑煉機(jī)排膠不規(guī)則， 所以必須進(jìn)行補(bǔ)充塑煉和壓片。 因此， 這一方法只能用于 可塑度

27、要求較低的天然生膠的塑煉加工。螺桿塑煉機(jī)的螺桿螺紋分為前后兩段，靠加料口段為三角形螺紋， 其螺距逐漸減小， 以保證吃膠、 送料及初步加熱和捏煉。 靠排膠孔的一段為不等 腰梯形螺紋，膠料在這里經(jīng)進(jìn)一步擠壓剪切后被推向機(jī)頭， 并再次受到捏煉作用。 在前后兩段螺紋中間的機(jī)筒內(nèi)表面上裝有切刀，以增加膠料被切割翻轉(zhuǎn)的作用。 機(jī)頭由機(jī)頭套和芯軸組成。 機(jī)頭套內(nèi)表面有直溝槽， 芯軸外表面有錐狀體螺旋溝 槽。膠料通過機(jī)頭時(shí)進(jìn)一步受到捏煉。 機(jī)頭套與芯軸之間的出膠孔隙可以通過機(jī) 筒或螺桿的前后相對移動而調(diào)整其大小。 排膠孔出來的筒狀塑煉膠片在出口處被 一切刀劃開呈片狀， 經(jīng)運(yùn)輸帶送往壓片機(jī)補(bǔ)充塑煉和冷卻下片。

28、在機(jī)筒尾部加料 口上設(shè)有氣筒加壓喂料裝置。膠塊自加料口喂入機(jī)筒后， 即受到螺紋與機(jī)筒內(nèi)壁襯套之間的摩擦、 剪切、撕裂和攪混作用，由于生熱升溫而產(chǎn)生熱氧化裂解，達(dá)到了塑煉的目的， 并在螺桿推動下向機(jī)頭和排膠孔方向流動排出機(jī)外 為避免設(shè)備超負(fù)荷損壞， 在開始塑煉前，先用蒸汽預(yù)熱機(jī)身、機(jī)頭和螺桿至一定溫度， 然后才加入膠 塊進(jìn)行塑煉。在正式塑煉過程開始后，因膠料剪切摩擦生熱會使溫度不斷升高， 要通入冷卻水進(jìn)行冷卻， 使膠料溫度控制在規(guī)定限度之內(nèi)。 由于膠料在螺桿塑煉 機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間很短，所以不能采用化學(xué)塑解劑增塑法塑煉。影響螺桿塑煉機(jī)塑煉效果的因素主要有溫度、加料速度、排膠孔隙 大小及烘膠質(zhì)量。具體

29、影響情況如下：用螺桿塑煉機(jī)塑煉時(shí)， 喂入的生膠塊溫度必須在 7080，最低不能低于 60， 膠塊的溫度要均勻， 塑煉操作才能順利， 塑煉效果大， 生產(chǎn)效率高且可塑度均勻。 喂料膠塊溫度偏低，不僅設(shè)備負(fù)荷太大容易損壞，塑煉膠可塑度偏低且不均勻。 膠塊溫度不均勻，塑煉膠質(zhì)量也不均勻。喂料速度： 喂料速度要適當(dāng)而均勻。 速度過快，膠料在機(jī)筒內(nèi)的塑煉停留時(shí)間太 短，塑 煉程度不足，也容易不均勻，出現(xiàn)“夾生”現(xiàn)象。速度太慢不僅降低 生產(chǎn)效率，還可能造成過煉，損害膠料物理機(jī)械性能。喂料速度快慢不均，塑煉 咬可塑度和質(zhì)量也不均勻。 所以在整個(gè)塑煉過程中的喂料速度必須始終保持適當(dāng) 而均勻。塑煉溫度：如塑煉溫度

30、偏低，設(shè)備負(fù)荷偏大，塑煉膠可塑度也偏低，且不均勻； 若溫度太高， 易使大分子鏈過度氧化降解而損害膠料質(zhì)量。 因此，塑煉溫度必須 嚴(yán)格控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。而且機(jī)筒內(nèi)前后各部位的溫度還要有一個(gè)合理的分布。 天然生膠塑煉溫度一般控制在機(jī)尾 60以下，機(jī)身 8090，機(jī)頭 90一 100， 排膠溫度 180以下。塑煉排膠溫度必須保持穩(wěn)定， 否則會使塑煉質(zhì)量發(fā)生波動。排膠孔隙大?。?排膠孔隙大小依膠料塑煉程度要求而定。 孔隙小， 排膠速度和排 膠量減小，膠料在機(jī)內(nèi)停留塑煉的時(shí)間長，膠料可塑度偏大，生產(chǎn)效率降低。反 之，出膠孔隙加大，排膠量增大，生產(chǎn)能力提高；但膠料在機(jī)筒內(nèi)的停留時(shí)間縮 短，塑煉膠的可塑度偏

31、低且不均勻。 國產(chǎn) 300mm螺桿塑煉機(jī)的排膠孔隙最小時(shí)， 塑煉膠的最終可塑度最多可達(dá)到 0.38 0.43 。從螺桿塑煉機(jī)排出的膠料用輸送帶送往開煉機(jī)進(jìn)行冷卻、壓片和補(bǔ)充塑煉加工。五、塑煉后的補(bǔ)充加工1壓片或造粒 塑煉后的膠料必須壓成 8l0mm厚的規(guī)則膠片， 或者根據(jù)需要 制成膠粒，以增加冷卻時(shí)的散熱面積，便于堆放管理和輸送，稱量配合操作。2冷卻與干燥 塑煉膠壓片或造粒后， 溫度仍比較高， 應(yīng)立即浸涂或噴灑隔離 劑液進(jìn)行冷卻隔離， 以防堆放過程發(fā)生粘結(jié)， 再用冷風(fēng)吹干， 防止膠料中含有水 分并使溫度降到室溫。3停放 干燥后的膠片按規(guī)定堆放 48 小時(shí)以上才能供給下道工序使用。4質(zhì)理檢驗(yàn) 停放后的塑煉膠在使用前還要進(jìn)行質(zhì)量檢查， 可塑度符合要求才 能使用。若可塑度偏低，需進(jìn)行補(bǔ)充塑煉，使之符合規(guī)定再用；若可塑度偏大， 可少量摻混使用，嚴(yán)重者必須降級使用。第四節(jié) 合成橡膠的機(jī)械塑煉特性多數(shù)合成橡膠的機(jī)械塑煉特性與天然橡膠不同，對此須予以充分注 意。盡管合成橡膠在機(jī)械塑煉過程中其粘度降低的傾向與天然橡膠相似， 但其效 果遠(yuǎn)低于天然橡膠，且在 150160的高溫下塑煉時(shí)還容易產(chǎn)生凝膠?？偟膩?說，絕大多數(shù)合成橡膠比天然橡膠難于進(jìn)行機(jī)械塑煉。 根據(jù)生膠的機(jī)械塑煉機(jī)理， 在低溫下塑煉時(shí)，要獲得必要的機(jī)械塑煉效果，就必須具備以下條件：(1) 大