用同向旋转双螺杆挤出机实验研究橡胶混炼工艺

橡胶胶料的传统生产方法是在密炼机中将高粘度聚合物与填料和防老剂、硫化剂等其他助剂以间歇的方式进行混炼。而在双螺杆挤出机的连续混炼过程中,填料的混入和分散,以及其他助剂的分布等混炼过程是沿挤出机轴向完成的。该文采用天然橡胶（NR）及乳聚丁苯橡胶（E-SBR）与炭黑和白炭黑的橡胶-填料复合材料（RFC）实验研究了多工艺参数,即螺杆结构、螺杆转速及生产速度对胶料和产品性能的影响。结果表明,用连续工艺混炼的胶料,其性能与不连续混炼胶料的相当。     

串联密炼机一次法低温混炼工艺生产乘用轮胎胎面胶

采用串联密炼机一次法低温混炼工艺生产乘用轮胎胎面胶,并与传统密炼机混炼工艺进行对比。结果表明:与传统混炼工艺相比,采用串联密炼机一次法低温混炼工艺生产的混炼胶F_(max)提高,焦烧时间t_5延长,胶料的加工安全性提高;硫化胶定伸应力、拉伸强度和回弹值提高,耐磨性能改善;炭黑分散性和硫黄分散程度明显改善;胶料混炼能耗降低,生产效率提高,胶料质量更加稳定。     

串联式低温连续混炼中转子转速和停留时间对炭黑配方混炼胶质量的影响

基于低温混炼原理,利用自行设计研发的串联式连续混炼设备对炭黑配方胶料进行低温高分散混炼,该方法在保证基体胶和配合剂准确配比的前提下,实现了块状橡胶在135℃以下的低温连续混炼,从而在一定程度上保证了橡胶大分子链的完整性。本文通过实验探究了串联式连续混炼设备中连续混炼系统转子转速和连续混炼停留时间对于混炼胶质量的影响,结果表明:当连续混炼系统转子转速为30 r/min、停留时间为186 s时,所制备的混炼胶综合性能最好;同时将串联式低温连续混炼与密炼机高温混炼法相对比,发现前者制备的炭黑配方胶料分散度高、加工性和综合物理机械性能好,证明了其对炭黑配方胶料混炼具有较好的适用性。     

用橡胶加工分析仪研究填充剂的粘性生热和补强效果

自1912年,炭黑就作为主要填充剂和补强剂被用于橡胶配方中。炭黑的使用对赋予硫化胶理想的补强效果并大大地提高其耐磨性、抗张强度、耐撕裂性、模数和硬度来讲是必不可少的[1]。然而,它的使用亦给硫化胶带来较大的滞后损失和生热,并且在胶料混炼和加工时还大大地增加其粘性生热。因此,准确地测量和研究混炼时由加入每批胶料中的不同炭黑所引起的不同的粘性生热量是重要的。通常,在橡胶混炼时,个别胶料在获得良好的炭黑分散状态之前可能需要2次、3次甚至更多次通过密炼机。对混炼周期持续时间来讲,主要的限制因素由粘性生热来确定。…     

ACN含量对NBR/CNT纳米复合材料性能的影响

在小型实验室密炼机中,将多壁碳纳米管(MW-CNT)加入到不同丙烯腈(ACN)含量的丁腈橡胶中,所得胶料具有较好的分散性。研究表明:随CNT含量增大,混炼过程中的输入能增大;随橡胶ACN含量增大,电逾渗和机械逾渗阈限下降,说明CNT和聚合物极性官能团之间具有良好的相互作用。在双辊开炼机上进一步混炼碳纳米管后会分散地更加均匀,逾渗阈限向低CNT含量胶料迁移。与传统填料(如炭黑)相比,较低用量CNT可以大幅提高胶料的贮能模量、拉伸强度和断裂能。     

用短纤维补强橡胶

炭黑在橡胶工业中,特别在轮胎工业中是一种传统的、最有效的补强剂。但是通过增加炭黑用量来提高拉伸强度会造成拥工困难,并且会使其它性能降低,特别是生热更是如此。如果在强度很低的未硫化胶料中加入大量的炭黑将导致胶料严重劣化而且混炼时胶料容易脱     

用橡胶加工分析仪研究填充剂的粘性生热和补强效果

从1912年起,炭黑就作为主要填充和补强剂被用于橡胶配方中,炭黑的使用对赋予硫化胶理想的补强效果并大大地提高其耐磨性,抗张强度,耐撕裂性,模数和硬度来讲是必不可少的。然而,它的使用亦给硫化胶带来较大的滞后损失和生热,并且在胶料混炼和加工时还大大地增加其粘性生热。因此,准确地测量和研究混炼时由加入于各车胶料中的不同炭黑所引起的不同的粘性生热量是重要的。通常,在橡胶混炼时,个别胶料在获得良好的炭黑分散状态之前可能需要2次,3次甚至更多次通过密炼机滚筒。对混炼周期持续时间来讲,主要的限制因素由粘性生热来确定。只要是补强填充剂,诸如其些炭黑,都能使胶料的温度迅速地升至很高的水平,在这些较高的温度下,胶料的粘度降低得非常少,致使产生很小有用的混炼作用,因此,胶料需要多次通过滚筒。为有助于预测每车胶料可能用的混炼时间,把不同填充剂的粘性生热效应进行对比乃是可取之举。     

从密炼机供应商的观点看白炭黑胶料的混炼

轮胎性能方面的新进展已经导致在轮胎胶料中用白炭黑替代炭黑。使用白炭黑胶料制造轮胎可降低轮胎滚动阻力,减少燃料消耗,提高防滑性能和安全性能。在轮胎胶料中,作为补强填充剂的炭黑被白炭黑部分或全部替代。与炭黑相比,白炭黑本身并不致使胶料性能更好。作为一种化学配合剂添加的硅烷被用作白炭黑与聚合物之间的偶联剂。混炼期间,硅烷与白炭黑反应,并生成以后可在硫化过程中与聚合物键合的活性反应点。由于在混炼过程中发生化学反应,因此密炼机的作用是一个胶料温度必须非常精确控制的化学反应器。除了让填充剂分散于胶料中以外,还必…     

HF串联密炼机炼胶工艺技术研究

串联密炼机在能源消耗与胶料性能改善方面有突出优点,它采用啮合型转子结构对胶料进行剪切混炼,混炼效果好,冷却效果良好,适合白炭黑混炼的热履历炼胶控制、转子转数控制等。本文对HF串联密烁机的产量、胶料的性能和动态粘弹性能进行了实验研究,并与普通密炼机进行了对比,结果表明：HF串联密炼机炭黑宏观分散度高,微观分散效果也比一般密炼机好,混炼的胶料扯断强度和扯断伸长率高,胶料在60℃时的动态滞后损失要低于F370混炼的胶料,因此,HF串联密炼机适合绿色环保轮胎高混炼的要求。     

用QDI防老剂降低不同品级NR的成本并提高生产率

提高混炼效率能明显降低天然橡胶胶料的成本。将细粒子炭黑混入坚硬的天然橡胶中的过程既困难又费时，通常需要长混炼时间或多段混炼。某些情况下，对天然橡胶预塑炼是有用的，但是进行预塑炼会降低密炼机的生产能力，因为密炼机的时间用于预塑炼，而没有进行生产性的混炼。其他加工助剂，如皂类和油类可起到某些润滑和软化的作用，     

炭黑相互作用对未硫化/硫化SBR胶料线性和非线性粘弹性的影响

正橡胶胶料中一般是把炭黑(CB)掺混入橡胶基质作为补强剂,以改善制成品的机械性能,控制胶料在加工过程中硫化前的粘弹行为。炭黑加入弹性体是提高技术性能的一个重要手段。在有炭黑存在的情况下,橡胶胶料的弹性模量(G′)增大归因于炭黑作为填料的高模量,以及炭黑与橡胶之间形成的强相互作用。根据配方和胶料混炼条件的不同,炭黑可以呈现出不同的分散状态,从较大的附聚体到较小的聚集体。炭黑的浓度和品种     

炭黑填充型粉末天然橡胶的密炼机塑炼特性研究

采用实验室微型密炼机（Brabender转矩流变仪）研究了炭黑填充型粉末天然橡胶[P（NR/HAF）]的密炼机塑炼/混炼性能,即塑炼时间、塑炼温度和转速等基本工艺参数对胶料门尼粘度的影响。与传统的块状天然橡胶/炭黑（NR/HAF）的密炼机混炼相比,P（NR/HAF）在密炼机混炼时具有较高的混炼温升和较快的升温速率,使得胶料在较高的温度下被塑炼,从而表现出与传统的NR/HAF不同的密炼机混炼特性,其最佳塑炼温度有所降低。通过逐步回归分析建立的“门尼粘度-塑炼条件”模型可以较好地拟合和预测不同塑炼条件下P（NR/HAF）密炼机塑炼后胶料的门尼粘度。     

全配方湿法连续混炼工艺的研究

针对炭黑与橡胶混炼难度大以及传统干法混炼工艺繁琐、产生粉尘污染等问题,研究全配方（补强填料包括炭黑和白炭黑）湿法连续混炼工艺。结果表明：全配方湿法连续混炼工艺分为4个阶段,分别为补强填料和小料水分散体的制备、炭黑母胶的制备、白炭黑母胶的制备、连续混炼;全配方湿法连续混炼工艺从初期补强填料和小料水分散体的研磨到后期的连续混炼均促进了炭黑在橡胶基体中的分散,使硫化胶的物理性能和动态力学性能比传统干法混炼工艺硫化胶明显提高,同时避免了干法混炼工艺的粉尘飞扬的问题,可实现胶料的清洁化、连续化生产。     

用多段法生产多相聚集体的方法

炭黑在混炼橡胶和其它弹性体复合材料时被广泛用作颜料、填料和补强剂。炭黑特别适合作轮胎胶料的补强剂。     

串联式连续混炼设备用于炭黑配方胶料低温混炼的实验研究

本文根据低温混炼原理,将自主研发设计的串联式连续混炼机用于炭黑配方胶料的低温混炼,不仅实现了块状橡胶的连续混炼、保证了基体胶和配合剂配比的准确性,同时保证了混炼温度低于135℃,保留了橡胶大分子链的完整性,经实验验证:与密炼机高温混炼相比,串联式连续混炼设备采用低温法制备的炭黑配方胶料分散度高、综合物理机械性能好。同时,通过实验探究了串联式连续混炼设备中下游连续混炼机转子转速对于混炼胶质量的影响,结果表明:当连续混炼机转子转速为30rpm时,所制备的胶料性能最好。     

用于挤出炭黑胶料和白炭黑胶料的现代化三复合挤出系统

1 序言采用白炭黑作原料来生产乘用胎在欧洲市场已经有一段时间了。乘用胎的胎面常用一种胶料制成,而这种胶料部分或全部采用硅酸盐代替炭黑来做补强剂。硅酸盐或白炭黑胶料的生产通常在密炼机内进行。然而,白炭黑胶料的生产和加工比炭黑胶料的生产和加工更加困难,为研制开发这种加工方法,有必要详细了解胶料的流变特性。本文将讨论下列问题：(1)与炭黑胶料相比,白炭黑胶料在混炼过程以及下面的工序中是如何表现的？(2)白炭黑胶料对胎面挤出生产线的附加要求是什么？(3)就炭黑胶料和白炭黑胶料而言,一种现代化的胎面和胎侧挤出生产线…     

油料填加顺序对胶料混炼的影响

前言通常认为,在XM-140/20型密炼机中,炭黑填充橡胶的混炼过程,油料(液体软化剂)应在炭黑全部混入橡胶后加入,否则对混料胶的质量是不利的。然而当我们分析这种混炼工艺时,发现加入油料后,胶料在密炼室中滑动的时间较长,一般在0.5～1.5分钟之间。     

密炼机中炭黑与橡胶混炼的数值模拟

利用聚合物加工分析软件POLYFLOW模拟密炼机中炭黑与橡胶的混合过程,采用团聚体累积粒径分布函数表征炭黑团聚体在橡胶中的分散状态,以直观反映炭黑团聚体在橡胶流场中粒径的变化情况;利用分离尺度表征混合物的分布混合性能。模拟结果表明：要得到良好的炭黑与橡胶混炼效果,提高密炼机的使用效率,必须有合理的转子转速与混炼时间。     

用动态黏弹性评价橡胶混炼状态的新方法研究

在炭黑填充橡胶体系的混炼过程中,聚合物-炭黑的相互作用和炭黑在聚合物中的分散同时进行着。如果对这些结构的变化分别进行评价,有可能更准确地量化评价橡胶胶料的混炼状态,特别是橡胶胶料的动态黏弹性。研究结果发现,从动态黏弹性模量对温度的依赖关系计算出的表观活化能(Ea)是衡量聚合物-炭黑相互作用程度的一个有效指标。     

提高混炼胶分散性的探讨

在分析一些试验现象后指出：影响密炼机橡胶混炼过程的因素主要有变形量、作用力、胶料粘度和填料粒子附聚体的附聚力４种因素;最佳混炼工艺的主要条件是胶料处于最佳粘度状态;最佳粘度值随着填料性质和密炼机技术特征会有所变化,最佳粘度时,填料较易混入,胶料能传递足够大的力分散填料粒子附聚体,此时的变形为有效变形,因而可用最短时间和最少能量获得较好的分散性。