橡胶混炼工艺（一）

1、什么叫混炼？其目的意义如何？

在炼胶上将各种配合剂加入到橡胶中制成混炼胶的工艺过程叫做混炼。

混炼的目的就是使配合剂均匀地分散于生胶中制得先是均匀一致的混合胶，同时使胶料具有适当的可塑性以确保加工顺利进行。

混炼工艺对胶料的性能有很重要的影响。混炼不好，胶料就会出现配合剂分散不匀，胶料的可塑性过高或过低，焦烧、喷霜等现象，这不仅会使压延，压出，成型和硫化等工艺不能正常进行，而且还会导致成品的性能下降，甚至会造成产品的早期报废。因此，混炼是橡胶加工过程中的重要工序之一。

2、混炼操作有哪几方法，各有何特点？

混炼操作是指生胶经塑炼后，按顺序加入各种配合剂，经过塑炼达到均匀分散，然后再出片冷却以至停放为止的全过程。也就是由各种原材料制备胶料的过程。

根据所用设备不同，混炼操作可分开炼机混炼和密炼机混炼。

开炼机混炼是橡胶工业*老的方法，与密炼机相比，缺点是混炼生产效率低，劳动强度大，不**和环境污染，并且胶料质量不高，优点是开炼机灵活性较大，适合工厂规模小、胶料批量少、品种多的生产加工。特别适用于海绵胶，硬质胶和生热量较大的合成胶（如丁晴胶）的混炼。

密炼机混炼特点是在密闭室中的高温加压条件下进行的。与开炼比较，密炼机容量大，混炼时间大短，效率高，混炼、排料和投料易于机械化，自动化，劳动强度低，操作**，药品飞扬损失小，胶料质量和环境卫生条件较好。但密炼室温度很高，使对温度敏感的胶料混炼受到限制，不适合浅色制品和品种变换频繁的胶料混炼，另外，炼得的胶料形状不规则，需经压片机补充加工。

3、开炼机得混炼过程可分为哪几个级段？试简述混炼过程。

开炼机混炼过程分为包辊，吃粉和翻炼三个阶段。

操作过程好下述：将生胶或塑炼胶，母胶等沿大牙轮一侧投入开炼机两辊缝中，辊距控制在3—4毫米，滚压3—4分钟，使之包于前辊，形成光滑无隙的包辊胶，此时将胶全部取下，将辊距调到10—11毫米，再把胶投入扎炼1分钟左右。根据包辊胶的多少割下部分余胶，使包辊胶的止端保持一定量的堆积胶。

然后按如料顺序加入配合剂，将配合剂辊入胶中这个过程为吃粉过程，加填充剂时应注意让粉剂自然地进入胶中与橡胶充分混合，勿过早采取割刀，同时要逐步调宽辊距，以使堆积胶数量保持在合宜范围内，待粉剂全部听吃完后，投下割下的余胶，由中央割刀分往两端，然后徐徐加入液态软化剂，继续滚压4-5分钟，待全部混匀后，割下一卷，减少堆积段，翻炼的目的是使胶料进一步混匀均匀，翻炼的方法有斜刀法，（八把刀法）打捆操作法、打三角包法和捣胶法（走刀法）等数种，比较有效果的是八把刀法即沿辊筒轴向平行的方向以45°角卷切，左右种四次，翻炼3-4分钟，翻炼完毕后，再一次调节辊距到4-5毫米，再用切落法补充翻炼2-3次，下片停放。辊温室控制在45℃左右。整个混炼过程完成。

4、在开炼机混炼时会出现哪几种包辊状态？如何取得适合于混炼的*好包辊炼状态？

开炼机混炼时，由于生胶的粘弹性质有所不同，生胶会出现甲种包混状态：

1）生胶不能进入混距，不能包辊，原因是辊温较低或胶料硬度大，弹性高。如硬丁晴胶或塑炼等，在这种情况下不能进行混炼。

2）生胶能包前辊，一般橡胶都能出现这种情况，这是正常混炼的包辊状态。

3)生胶通过辊缝后不能紧包前辊上，表现有脱辊（或称出兜）的现象。在温度稍高时，混炼顺丁胶或三元乙丙橡胶等会出现这种情况，此时使混炼操作发生困难。

4）呈粘流包辊，在高温下混炼塑性较大的胶料会出现这种情况，这种情况下混炼可正常进行，但对配合剂的分散下利。

在混炼时，一般应控制在**种和第四种情况，而避免出现**种和第三种情况。为了取得**种情况，在操作中必须根据各种生胶的特性来选择适宜的温度，如顺丁胶的包辊性较差，适宜的混炼温度范围较窄当辊温超过50℃时，由于生胶的结晶溶解，变得无强韧性，就会出现第三种状态。天然胶和丁苯胶的包辊性较好，适宜的混炼温度范围较宽。

5、用开炼机混炼时，为什么要在辊筒上留有一定量的堆积胶？堆积胶的高度控制在什么范围为宜。

混炼时，通常为辊缝上端保留适当量的堆积胶，当加入配合剂时，由于堆积胶的不继翻转和更替，便把配合剂带进辊缝中，并在辊缝间的剪切力作用下被擦入橡胶中。

在吃粉过程中应控制堆积胶量，其高度不能超过接触角的范围（接触角一般为32-45°）。堆积胶过少，加入的粉剂不以被擦入橡胶中，甚至会被辊筒压成薄片而掉落在底盘上；过大时，胶料打滚，粉剂不易混入。

6、密炼机混炼原理及工艺条件有哪些？

混炼原理，胶料和配合剂从加料口加入，经上顶栓加压，压入密炼室中，胶料被带入转子突棱和室壁间的间隙中。转子速差所产生的剪切力将配合剂擦入胶中。由于突棱上的各点至转子轴心距离不等，造成不等的线速度和剪切力，使配合剂进一步受到混合。此外由于突棱呈不同角度的螺纹状，故胶料在周转时不仅产生周向运动，而且还轴向移动，使胶料受到充分的混合。混炼时，各配合剂按加料顺序先后加入，混炼完毕后，开放下顶栓，将胶料排压片机加硫磺。

工艺条件：

1）装胶容量：一般用密炼机总容积乘上填充系数f（f在0.48—0.75之澡，一般取0.62）

2）上顶栓压力：控制在6公斤/厘米2以上，注意加入粉剂后不能马上加压，避免粉

剂飞扬，结团和电机负荷突然增大的现象。

3）转子转速与混炼时间：转子转速可使混炼时间缩短，生产能力提高。混炼时间长，

能改善配合剂的分散，但容易造成过炼。

4）混炼温度：合宜的温度范围为100~130℃。

7、密炼机混炼时电机功率曲线是如何变化的？何谓BIT值？

密炼机的混炼历程主要是炭黑等配合剂与橡胶的混炼过程。在混炼过程中，电机负荷功率发生着变化，从混炼时测得的电机负荷功率曲线，可把混炼历程分为湿润，分散和捏炼三个阶段。

当混炼开始时，由于加入的炭黑收附有大量的空气，其体积大、在密炼室中的总填充容积就很大，这时的混炼作用因为要破坏橡胶和炭黑颗粒的原有形状，使之混和在一起，需要消耗很大功率，因此功率曲线迅速上升。随着橡胶逐渐渗入到炭黑颗粒的间隙之中，胶料总容积逐渐下降，故功率曲线达到峰值后转为下降，下降到*低时，即表示橡胶已充分湿润炭黑颗粒的表面，变成包容橡胶，这个阶段为湿润阶段。

从功率曲线的*低点再次上升至**峰值的阶段。有这个阶段中，密炼机转子凸棱和室壁之间产生的剪切力应力，使包容橡胶中的炭黑附聚物进一步粉碎变化，与橡胶结合生成结合橡胶，因此功率曲再次上升。

分散以后的粘度为捏炼阶段，这时继续混炼只起均化和塑化作用，胶料的粘度逐渐下降，因此功率曲线下降。

在前面两个阶段中，即混炼开始至功率曲线出现**个高峰所的经历的时间通常称为炭黑混入时间，用BIT值表示。BIT是生胶混炼性能工艺参数。此值越小，表示混炼时间越短。

8、密炼机的混炼方法有哪些？各有何优缺点？

密炼机混炼的操作方法有以下几种上：

1）一段混炼法：即从加料，混合到下片冷却一次完成的混炼操作。混炼程序一般为：橡胶（生胶、塑炼、再生胶等）→小料（固体软化剂、活性剂、促进剂、防老剂）→补强剂、填充剂→液体软化剂→排胶→压片机通过三次以上→割余胶加硫磺超促进剂→捣胶或打扭→下片冷却

2）两段混炼法：指将混炼过程分为两段进行，在两段之间要经过下片冷却与停放。混炼程序一般为：**段：橡胶→小料→补强剂、填充剂→液体软化剂→排胶至压片机压片→下片、冷却、停放。**段：**段混炼胶捏炼（又称母炼胶）→排胶→压片机加硫磺、超促进剂→压片→冷却停放。

3）引料法：先在密炼室中加入少量（1.5—2.0公斤）预混好的（未加硫）胶料，这样可以加速吃粉。引料法常用于丁基胶的混炼。

4）逆混法：采用与一般混炼法相反的加料顺序进行混炼，其加料顺序一般为：炭黑→生胶→小料软化剂→加压混炼→排胶→压片机上加硫、超促进剂。逆混法优点是充公利用装料容积，减少上顶栓升降次数，从而减少混炼时间。现在常采用的是一段混炼和两段混炼法，两段混炼具有胶料分散均匀性好，硫化胶性能好，可减少由于持续高温引起的焦烧倾向等优点，但胶料需中间停放，增加了操作工序，需占用停放场地。