白炭黑_NR湿法混炼胶制备工艺及其性能初探_杨青_麦千里

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1、AppliedTechnology应用技术白炭黑／NR湿法混炼胶制备工艺及其性能初探12杨青麦千里1.赛轮集团股份有限公司;2.株洲安宝麟锋新材料有限公司混炼是橡胶胶料加工的关键工序。在典型的橡艺，建立了橡胶/白炭黑共沉胶的生产线；二是开展了胶加工过程中，一般是将橡胶生胶（干胶）与粉状的大量的配方试验，进行了材料基本性能的分析测试填料及其它配合剂分批或连续地在密炼机或开炼机工作；三是多家轮胎企业已经批量试制了轮胎产品，中通过转子或辊筒间强烈的剪切作用，使填料等粉并取得了良好效果。橡胶湿法混炼新工艺新材料的料尽可能均匀地混合分散于橡胶聚合物中，即“干法技术开发已成为热点，目前全国已有10余家单

2、位在混炼”。由于橡胶生胶（干胶）的本体粘度大，使得混该领域进行研究开发。炼（干法混炼）一直是橡胶胶料加工过程中能耗最大株州安宝麟锋新材料/北京万汇一方、北京万向的工序，其能耗占整个橡胶加工能耗的一半以上。干新元、勐腊曼庄橡胶厂于2013年联合开发国内首套法混炼的每批胶料之间的差异性较大，这不仅会给湿法混炼自动化生产线，建成1万吨/年的生产规模。技术人员带来麻烦，也常常对后续工序的质量产生该自动化生产线系统包含了天然橡胶、白炭黑共沉很大的影响。干法混炼时还会造成大量的粉尘散布，胶生产工艺技术，形成了一套兼顾全乳胶、胶杯胶、是轮胎等橡胶制品生产企业的最大粉尘污染源。故共沉胶的自动化连续生产线，实

3、现了从传统的农机此，橡胶行业一直在探索，谋求比现有的干法混炼工模式向工业自动化技术的转变。该生产工艺具有投艺更节省能源，使配合剂在橡胶中能够更好、更均匀资少、节能、减排效果明显、自动化程度高等优点，使分散的方法。天然橡胶的生产工艺产生重大变化。湿法混炼技术概念由美国卡博特公司2001年提杭州中策橡胶公司在海南天然橡胶生产基地试出，是一种在橡胶还处于乳胶（天然胶乳或合成胶制添加白炭黑和炭黑的湿法混炼胶，用于该公司的乳）状态下，加入炭黑、白炭黑等填料，通过搅拌充分轮胎生产，且可根据需求日产混炼胶1～5吨，生产全进行混合分散，然后经絮凝（共沉）制造混炼胶的方钢载重子午线轮胎100～300条，产品性

4、能与传统工艺法。以该方法制备的聚合物—填料均匀分散体称为相比有显著提高。“共沉胶”。湿法混炼技术形成产业化后由米其林公软控股份怡维怡橡胶研究院在湿法混炼材料、司买断。之后，全球相继出现炭黑、白炭黑湿法混炼工艺设备和建立自身产业链方面进行了全面研究和橡胶的10多项专利，包括法国、美国、日本、韩国等，规划，申请的数项专利正在审查或公开阶段，年内实但均未见有产业化生产和应用。现产业化。目前，我国已经走在了湿法混炼这一国际技术东北助剂化工有限公司作为新中国成立后最早的研发前沿，并建立了万吨级生产线。该技术已经进的橡胶促进剂生产企业，近年来对湿法混炼技术开行了三方面研究：一是共沉淀工艺研究，确定了水乳

5、发十分关注，并与云南天然橡胶生产企业合作，试产液的制备方式，确定了共沉胶的基本配方和基本工的湿法混炼共沉橡胶已在不少企业进行了实际应用36中国橡胶试验，逐步实现产业化。华南理工大学王炼石教授是我国湿法混炼技术开发的带头人之一，王教授带领他的团队在湿法混炼基本原理、炭黑和白炭黑的表面处理、配合技术及生产工艺方面进行了大量研究，发表了许多论文，对后来人的研究开发起了重要的推动作用。此外，北京化工大学、青岛科技大学、中化国际、江苏圣杰等有关科研单位及相关企业在湿法混炼方面的成果不断涌现，上海双钱轮胎、杭州中策、华南轮胎、赛轮等轮胎企业也积累了应用技术经验。与干法混炼相比,湿法混炼工艺有如下的优势：

6、—能显著降低橡胶的混炼能耗，降低成本（减少混炼段数和炼胶时间）；图2耐疲劳性能改善的情况—能显著改善各种补强填料在橡胶聚合物中的强，而在填充剂－非极性橡胶聚合物间的相互作用分散状况；较弱。所以当采用传统的干法混炼时，随着白炭黑—能显著减少粉尘污染；用量的增大，白炭黑倾向于结合成为附聚体的形—有利于先进的连续混炼工艺的实现。态，这种附聚体的作用对胶料的加工有极为不利的在胶料性能方面，由于湿法混炼改善了各种补影响：强填料在橡胶聚合物中的分散状况，可以提高硫化－当白炭黑的用量较大（15%以上）时，白炭黑在胶的物理机械性能进而改善产品的质量。下图是关胶料中难于分散，工艺性能差，且对各项物理机械性于湿

7、法混炼（WMB-Mix）与干法混炼（DRY-Mix）的能影响较大；硫化胶物理性能比较见图1和图2。－白炭黑必须分批加入，必须增加混炼的时间并白炭黑作为一种不依赖石油资源的橡胶补强填严格控制混炼温度，能耗加大，生产效率降低；料，已经被广泛应用于以轮胎为代表的橡胶制品中。－加入白炭黑的胶料混炼后期胶料生热大，容易配合白炭黑胶料的湿路面抓着性和低滚动阻力这两引起焦烧；项性能均比配合炭黑胶料优越。－在加料和混炼过程中