橡胶的配合与开炼机混炼工艺

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1、橡胶的配合与开炼机混炼工艺主讲人吴明生一、实验目的（1）使学生熟悉并掌握橡胶配合方法；（2）熟练掌握开炼机混炼的操作方法、加料顺序；（3）了解开炼机混炼的工艺条件及影响因素；（4）培养学生独立进行混炼操作的能力；（5）掌握混炼胶的质量检验方法。二、实验设备及工作原理1、实验设备ф160×320mm双辊筒开炼机，上海机械技术研究所产品。前辊筒（慢辊）转速：（24±1）r/min辊筒速比:前辊转速:后辊转速=1.0∶1.4两辊筒间隙（可调）：0.2～8.0mm开炼机结构示意图橡胶开炼机2、工作原理两个平行排列的中空辊筒，

2、以不同的线速度相对回转，加胶包辊后，在辊距上方留有一定量的堆积胶，堆积胶拥挤、绉塞产生许多缝隙，配合剂颗粒进入到缝隙中，被橡胶包住，形成配合剂团块，随胶料一起通过辊距时，由于辊筒线速度不同产生速度梯度，形成剪切力，橡胶分子链在剪切力的作用下被拉伸，产生弹性变形，同时配合剂团块也会受到剪切力作用而破碎成小团块，胶料通过辊距后，由于流道变宽，被拉伸的橡胶分子链恢复卷曲状态，将破碎的配合剂团块包住，使配合剂团块稳定在破碎的状态，配合剂团块变小。胶料再次通过辊距时，配合剂团块进一步减小，胶料多次通过辊距后，配合剂在胶料中逐渐

3、分散开来。采取左右割刀、薄通、打三角包等翻胶操作，配合剂在胶料中进一步分布均匀，从而制得配合剂分散均匀并达到一定分散度的混炼胶。3、开炼机混炼过程（1）包辊胶料的包辊性取决于：①胶料的性质，如格林强度、断裂拉伸比、最大松弛时间等；②辊筒温度，在胶料Tg以上几十度的范围内包辊性好；③剪切速率：剪切速率提高（减小辊距）可改善胶料的包辊性。（2）吃粉影响吃粉快慢的因素：①生胶的黏度低，易吃粉；②辊筒温度高，易吃粉；③配合剂的粒径大，结构低，用量少，易吃粉；④左右摆动加料，吃粉快；⑤堆积胶适量，吃粉快。（3）翻炼（捣胶）目的

4、：加快配合剂分散，提高配合剂分散均匀性。方法：斜切法、直切法、抽胶法、三角包法等。影响配合剂分散性的因素：①胶料的黏度低，分散性差；②辊筒温度高，分散性差；③配合剂粒径小，结构低，分散性差；④配合剂与生胶的相容性差，分散性差；⑤辊距大，分散性差。三、实验步骤1、根据实验配方，准确称量生胶和除液体软化剂以外的各种配合剂的量，观察生胶和各种配合剂的颜色与形态；2、检查开炼机辊筒及接料盘上有无杂物，如有先清除杂物；3、开动机器，检查设备运转是否正常，通热水预热辊筒至规定的温度（由胶种确定）；不同胶料开炼机混炼时辊筒温度胶种

5、辊温℃前辊后辊天然胶55～6050～55丁苯胶45～5050～55氯丁胶35～4540～50丁基胶40～4555～60丁腈胶≦40≦45顺丁胶40～6040～60三元乙丙胶60～7585左右氯磺化聚乙烯40～7040～70氟橡胶23—2777～8777～87丙烯酸酯橡胶40～5530～504、将辊距调至规定大小（根据炼胶量确定），调整并固定挡胶板的位置；辊距大小与装胶量的关系胶量（克）30050070010001200天然胶/mm1.4±0.22.2±0.22.8±0.23.8±0.24.3±0.2合成胶/mm1.1

6、±0.21.8±0.22.0±0.25、将塑炼好的生胶沿辊筒的一侧放入开炼机辊缝中，采用捣胶、打卷、打三角包等方法使胶均匀连续的包于前辊，在辊距上方留适量的堆积胶，经过2~3分钟的滚压、翻炼，形成光滑无隙的包辊胶；6、按下列加料顺序依次沿辊筒轴线方向均匀加入各种配合剂，每次加料后，待其全部吃进去后，左右3/4割刀各两次，两次割刀间隔20秒钟；加料顺序：胶料→小料（固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂等）→大料（炭黑、填充剂等）→液体软化剂→硫黄和超速级促进剂7、割断并取下胶料，将辊距调整到0.5mm，加入胶料薄

7、通，并打三角包，薄通5遍；8、按试样要求，将胶料压成所需厚度，下片称量质量并放置于平整、干燥的存胶板上(记好压延方向、配方编号)待用。9、关机，清洗机台。四、影响因素1、胶料的包辊性胶料的包辊性好坏会影响混炼时吃粉快慢、配合剂分散，如果包辊性太差，甚至无法混炼。2、装胶容量装胶容量过大，增加了堆积胶量，使堆积胶在辊缝上方自行打转，失去了起折纹夹粉作用，影响配合剂的吃入和分散效果，延长混炼时间，胶料的物性下降，同时会增大能耗，增加炼胶机的负荷，易使设备损坏。如果装胶量过少，堆积胶没有或太少，吃粉困难，生产效率太低。3、

8、辊距减小辊距，剪切变形速率增大，橡胶分子链和配合剂团块受到的剪切作用增大，配合剂团块容易破碎，因此有利于配合剂的分散，但橡胶分子链受剪切断裂的机会也增大，容易使分子链过度断裂，造成过炼，橡胶分子量降得过低，使胶料的物理机械性能降低。辊距过大，剪切作用太小，配合剂不易分散，给混炼操作带来困难。4、速比与辊速速比和辊速增大，会加快配合剂的分散，但对