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混煉理論

由于生膠粘度很高，為使各種配合劑均勻混入和分散，必須借助煉膠機的強烈機械作用進行混煉。

各種配合劑，由于其表面性質的不同，它們對橡膠的活性也各不一致。按表面特性，配合劑一般可分為二類：一類具有親水性，如碳酸鹽、陶土、氧化鋅、鋅鋇白等；

另一類具有疏水性，如各種炭黑等。前者表面特性與生膠不同，因此不易被橡膠潤濕；后者表面特性與生膠相近，易被橡膠潤濕。為獲得良好混煉效果，對親水性配合劑的表面須加以化學改性，以提高它們與橡膠作用的活性，使用表面活性劑即可起到此種作用。

表面活性劑大多為有機化合物，具有不對稱的分子結構。其中常含有—OH、—NH2、—COOH、—NO2、—NO或—SH等極性基團，具有未飽和剩余化合價，有親水性，能產生很強的水合作用；

另外，它們分子結構中還有非極性長鏈或苯環式烴基，具有疏水性。因而當表面活性劑起著配合劑與橡膠之間的媒介作用，提高了配合劑在橡膠中的混煉效果。

表活性劑還起到穩定劑的作用，它們能穩定已分散的配合劑粒子在膠料中的分散狀態，不致聚集基結團，從而提高了膠料的穩定性。

判斷一種生膠混煉性能的優劣，常以炭黑被混煉到均勻分散所需時間來衡量.

生膠分子量分布的寬窄對混煉性能有著重要的影響。影響炭黑在橡膠中分散的因素除橡膠本身外，還有炭黑粒子的大小，結構和表面活性等有關,因而炭黑粒子愈細，在橡膠中的分散就愈困難，高結構炭黑的空隙大，

在混煉鋼初期形成的包容膠濃度低而粘度大，在隨后的混煉中產生較大的剪應力，因而更易分散。

3、混煉工藝

目前，混煉工藝按其使用的設備，一般可分為以下兩種：開放式煉機混煉和密煉機混煉。

開放式煉膠機混煉

在煉膠機上先將橡膠壓軟，然后按一定順序加入各種配合劑，經多次反復搗膠壓煉，采用小輥距薄通法，使橡膠與配合劑互相混合以得到均勻的混煉膠。

加料順序對混煉操作和膠料的質量都有很大的影響，不同的膠料，根據所用原材料的特殊性點，采用一定的加料順序。

通常加料順序為：生膠（或塑煉膠）——小料（促進劑、活性劑、防老劑等）——液體軟化劑——補強劑、填充劑——硫黃。

生產中，常把個別配合劑與橡膠混煉以做成母煉膠，如促進劑母煉膠，或把軟化劑配成膏狀，再用母煉膠按比例配料，然后進行混煉。這樣可以提高混煉的均勻性，減少粉劑飛揚，提高生產效率。

開放式煉膠機混煉的缺點是粉劑飛揚大、勞動強度大、生產效率低，生產規模也比較??；優點是適合混煉的膠料品種多或制造特殊膠料。

密煉機混煉

密煉機混煉一般要和壓片機配合使用，先把生膠配合劑按一定順序投入密煉機的混煉室內，使之相互混合均勻后，排膠于壓片機上壓成片，并使膠料溫度降低（不高于100℃），然后再加入硫化劑和需低溫加入的配合劑，

通過搗膠裝置或人工搗膠反復壓煉，以混煉均勻，經密煉機和壓片機一次混煉鋼就得到均勻的混煉膠的方法叫做一段混煉法。

有些膠料如氯丁膠料，順丁膠料經密煉機混煉后，于壓片機下片冷卻，并停放一定時間，再次回到密煉機上進行混煉，然后再在壓片機上加入硫化劑，超促進劑等，并使其均勻分散，得到均勻的混煉膠，這種混煉方法叫做二段混煉。

密煉機的加料順序一般為：生膠——小料（包括促進劑、活性劑、防老劑等）——填料、補強劑——液體增塑劑。

要得到質量好的混煉膠，應根據膠料性質來決定合適的容量，加料順序以及混煉的時間、溫度、上頂栓的壓力等工藝條件。

有些膠料采用密煉機混煉，可把塑煉和混煉工藝合并進行。經驗證明，天然膠采用密煉機進行一段混煉效果較好。此法簡化了生產工序，縮短生產周期，提高效率。

但如在配方中使用大量難于在橡膠中均勻分散的配合劑時，則不宜采用此法，仍需用塑煉膠進行混煉，以免發生混煉不均現象。密煉機混煉與開放式煉膠機混煉相比，機械化程度高，勞動強度小，混煉時間短，生產效率高，

此外，因混煉室為密閉的，減少了粉劑的飛揚。

除上述兩種混煉方法外，目前還有一種新的螺桿混煉機（傳遞式混煉機）混煉法，其特點是連續混煉，生產效率高?？墒够鞜捙c壓延、壓出聯動力，便于實現自動化。

幾種橡膠的混煉特性

天然膠

天然膠受機械捏煉時，塑性增加很快，發熱量比合成膠小，配合劑易于分散。加料順序對配合劑分散程度的影響不像合成膠那樣顯著，但混煉時間長，對膠料性能的影響比合成膠大。

采用開放式煉膠機混煉時，輥溫一般為50~60℃左右）。用密煉機時多采用一段混煉法。

丁苯膠

混煉時生熱大，升溫快，混煉溫度應比天然膠低。丁苯膠對粉劑的濕潤能力較差，故粉劑難于分散，所以混煉時間要比天然膠長，采用開放式煉膠機混煉時需加薄通次數。用密煉機混煉，可采用二段混煉法，硫化劑，

超促進劑在第二段的壓片機中加入，由于丁苯膠在高溫下容易結聚，因此密煉機混煉時需注意控制溫度一般排膠溫度不宜超過130℃。

氯丁膠

氯丁膠的物理狀態隨溫度而變化。通用型氯丁膠在常溫下至70℃時為彈性態，容易包輥，混煉時配合劑易于分散，溫度升高到70~94℃呈粒狀，并出現粘輥現象而不能進行塑煉、混煉、壓延等工藝；

溫度繼續升高而呈塑性態時，顯得非常柔軟而沒有彈性，配合劑也很難均勻分散。采用開放式煉膠機混煉時，輥溫一般在40~50℃范圍內，溫度高則易粘輥。加料時先加入氧化鎂后加入氧化鋅，這可避免焦燒。當氯丁膠中摻入10%的天然膠或順丁膠時，能改善工藝性能。用密煉機混煉時，可采用二段混煉，操作更安全。氧化鋅在第二段混煉的壓片機上加入。

氯丁膠混煉時，溫度高則容易出現粘輥和焦燒的毛病。因此，操作時須嚴格控制溫度和時間。

兩種或兩種以上橡膠并用

若配方中采用兩種或兩種以上和橡膠，其混煉方法有兩種：一種是橡膠各自塑煉，使其可塑性相近，然后相互混均，再加各種配合劑，使之分散均勻。此法簡便；另一種方法是各種橡膠分別加入配合劑混煉，然后把各膠料再相互混煉均勻。后者能提高混煉的均勻程度。

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