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影响开炼机混炼效果的因素

  • 分类:新闻资讯
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  • 发布时间:2022-04-27 21:18
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【概要描述】

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影响开炼机混炼效果的因素主要有胶料的包辊性、装胶容量、辊温、辊距、辊筒的速比、加料顺序、加料方式及混炼时间等。

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。胶料的包辊性与生胶的性质(如格林强度、断裂拉伸比、最大松弛时间等)、辊温和剪切速率有关,格林强度高、断裂拉伸比大、最大松弛时间长的生胶包辊性好,如NR;格林强度低、断裂拉伸比小、最大松弛时间短的生胶包辊性差,如BR。影响生胶这些性质的因素都会影响生胶的包辊性,如加入补强剂,提高胶料的格林强度,增大松弛时间,会明显改善BR的包辊性;胶料中过多加入液体软化剂,降低格林强度,缩短松弛时间,包辊性变差,甚至脱辊。辊温在胶料玻璃化转变温度(Tg)以下,无法包辊,在粘流温度(Tf)以上,胶料粘辊,也不能混炼,只有在Tg~ Tf之间某一温度范围内,胶料才有良好的包辊性,适于混炼。如采取减小辊距、增大速比或提高辊筒转速等方法增大剪切速率,可提高胶料的断裂拉伸比、延长最大松弛时间,因而也能改善胶料的包辊性。

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。因此,开炼机混炼时装胶量要合适。

3、辊距

胶料通过辊距时受到的剪切变形速率,与辊距、辊筒转速和速比之间的关系为:

γ——机械切变速率,s-1;

f——滚筒的速比,f=V1/V2;

V2——前辊筒表面旋转线速度,m/min;

V1——后辊筒表面旋转线速度,m/min;

    e——辊距,mm;

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。因此开炼机混炼时,辊距要合适。合适的辊距大小与装胶量有关,如表1所示。天然胶与合成胶并用时,并用比例相等,总胶量可按天然胶来定辊距;合成胶大于天然胶比例时,总胶量可按合成胶定辊距。

 4、速比与辊速

速比和辊速增大,对混炼效果的影响与减小辊距的规律一致,会加快配合剂的分散,但对橡胶分子链剪切也加剧,易过炼,使胶料物性降低,使胶料升温加快,能耗增加。速比过小,配合剂不易分散,生产效率低。开炼机混炼的辊筒速比一般在1.15~1.27范围内。

5、辊温

随辊温升高,胶料的粘度降低,有利于胶料在固体配合剂表面的湿润,吃粉加快;但配合剂团块在柔软的胶料中受到的剪切作用会减弱,不容易破碎,不利于配合剂的分散,结合橡胶的生成量也会减少。因此开炼机混炼时辊筒的温度要合适。由于温度对不同胶料包辊性的影响不同,因此不同胶料混炼时辊温也应不同。NR包热辊,前辊温度要高于后辊;而大多数合成橡胶包冷辊,前辊温度要低于后辊。

6、加料顺序

混炼时加料顺序不当,轻则影响配合剂分散不均,重则导致焦烧、脱辊或过炼,加料顺序是关系到混炼胶质量的重要因素之一,因此加料必须有一个合理的顺序。加料顺序的确定一般遵循用量小、作用大、难分散的配合剂先加,用量多、易分散的配合剂后加,对温度敏感的配合剂后加,硫化剂与促进剂分开加等原则。因此开炼机混炼时,最先加入生胶、再生胶、母炼胶等包辊,如果配方中有固体软化剂如石蜡,可在胶料包辊后加入,再加入小料如活化剂(氧化锌、硬脂酸)、促进剂、防老剂、防焦剂等,再次加炭黑、填充剂,加完炭黑和填充剂后,再加液体软化剂,如果炭黑和液体软化剂用量均较大时,两者可交替加入,最后加硫化剂。如果配方中有超速级促进剂,应在后期和硫化剂一起加。配方中如有白炭黑,因白炭黑表面吸附性很强,粒子之间易形成氢键,难分散,应在小料之前加入,而且要分批加入。对NBR,由于硫黄与其相容性差,难分散,因此要在小料之前加,将小料中的促进剂放到最后加。

7、加料方式

加料方式不同也会影响吃粉速度和分散效果。如果配合剂连续加在某一固定位置,其它部位胶料不吃粉,相当于减少了吃粉面积,吃粉时间延长,吃粉慢,配合剂由吃入位置分散到其他地方需要的时间延长,因此也不利于配合剂的分散。加料时应将配合剂沿辊筒轴线方向均匀撒在堆积胶上,使堆积胶上都覆盖有配合剂,这样会缩短吃粉时间,也有利于配合剂在胶料中的分散,缩短混炼时间,较小对橡胶分子链的剪切破坏。

       所以影响开炼机主要因素有胶料的包辊性、装胶容量、辊温、辊距、辊筒的速比、加料顺序、加料方式及混炼时间等在实际生产过程中调整。

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