2016年10月27日星期四

橡膠混煉的目的



  為了提高橡膠產品使用性能,改進橡膠工藝性能和降低成本,必須在生膠中加入各種配合劑。混煉就是通過機械作用使生膠與各種配合劑均勻混合的過程。

  混煉不良,膠料會出現配合劑分散不均,膠料可塑度過低或過高、焦燒、噴霜等到現象,使後續工序難以正常進行,並導致成品性能下降。控制混煉膠質量對保持半成品和成品性能有著重要意義。通常采用檢查項目有:1、目測或顯微鏡觀察;2、測定可塑度;3、測定比重;4、測定硬度;5、溫室物理機械性能和進行化學分析等。進行這些檢驗的目的是為了判斷膠料中的配合劑分散是否良好,有無漏加和錯加,以及操作是否符合工藝要求等。

  混煉理論

  由於生膠粘度很高,為使各種配合劑均勻混入和分散,必須借助煉膠機的強烈機械作用進行混煉。

  各種配合劑,由於其表面性質的不同,它們對橡膠的活性也各不一致。按表面特性,配合劑一般可分為二類:一類具有親水性,如碳酸鹽、陶土、氧化鋅、鋅鋇白等;另一類具有疏水性,如各種炭黑等。前者表面特性與生膠不同,因此不易被橡膠潤濕;後者表面特性與生膠相近,易被橡膠潤濕。為獲得良好混煉效果,對親水性配合劑的表面須加以化學改性,以提高它們與橡膠作用的活性,使用表面活性劑即可起到此種作用。表面活性劑大多為有機化合物,具有不對稱的分子結構。其中常含有—OH、—NH2、—COOH、—NO2、—NO或—SH等極性基團,具有未飽和剩餘化合價,有親水性,能產生很強的水合作用;另外,它們分子結構中還有非極性長鏈或苯環式烴基,具有疏水性。因而當表面活性劑起著配合劑與橡膠之間的媒介作用,提高了配合劑在橡膠中的混煉效果。

  表活性劑還起到穩定劑的作用,它們能穩定已分散的配合劑粒子在膠料中的分散狀態,不致聚集基結團,從而提高了膠料的穩定性。

  判斷一種生膠混煉性能的優劣,常以炭黑被混煉到均勻分散所需時間來衡量。

  生膠分子量分布的寬窄對混煉性能有著重要的影響。影響炭黑在橡膠中分散的因素除橡膠本身外,還有炭黑粒子的大小,結構和表面活性等有關,因而炭黑粒子愈細,在橡膠中的分散就愈困難,高結構炭黑的空隙大,在混煉鋼初期形成的包容膠濃度低而粘度大,在隨後的混煉中產生較大的剪應力,因而更易分散。

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