第十二章橡胶混炼工艺

橡胶的混炼及混炼工艺混炼就是将各种配合剂借助炼胶机机械力的作用均匀分散于橡胶中的工艺过程。

混炼过程就是将各种配合剂均匀地分散在橡胶中，以形成一个以橡胶为介质或者以橡胶与某些能和它相容的配合组分（配合剂、其它聚合物）的混合物为介质，以与橡胶不相容的配合剂（如粉体填料、氧化锌、颜料等）为分散相的多相胶体分散体系的过程。

对混炼工艺的具体技术要求是：配合剂分散均匀，使配合剂特别是炭黑等补强性配合剂达到最好的分散度，以保证胶料性能一致。

混炼后得到的胶料称为“混炼胶”，其质量对进一步加工和制品质量有重要影响。

混炼常用的设备是开炼机和密炼机。

①开炼机混炼开炼机混炼的必要条件是根据各种橡胶的粘弹性、松弛时间和转变温度等基本性质，选择合适的辊温（下表），使之处于包辊状态，以便进行混炼。

表1各种橡胶开炼机混炼的适用温度加料顺序是提高开炼机混炼质量的一个重要因素。

加料顺序不当会导致分散不均匀，脱辊、过炼，甚至发生早期硫化（焦烧）等质量问题。

原则上应根据配方中配合剂的特性和用量来决定加料顺序，宜先加量少、难分散者。

后加量大，易分散者；硫黄或者活性大、临界温度低的促进剂（如超速促进剂）则在最后加入，以防止出现早期硫化（焦烧）。

液体软化剂一般在补强填充剂等粉剂混完后再加入，以防止粉剂结团、胶料打滑、胶料变软致使剪切力小而不易分散。

橡胶包辊后，按下列一般的顺序加料：橡胶、再生胶、各种母炼胶→固体软化剂（如较难分散的松香、硬脂酸、固体古马隆树脂等）→小料（促进剂、活性剂、防老剂）→补强填充剂→液体软化剂→硫黄→超促进剂→薄通→倒胶下片。

对于某些特殊胶料（如硬质胶、海绵胶等），则需采取与上述一般加料顺序不同的混炼方法。

除了辊温和加料顺序影响开炼机混炼质量之外，在操作上尚需注意：填胶容量不宜过多，否则不易混炼均匀，一般合成胶容量应比天然橡胶小一些。

在保证混炼质量的前提下，混炼时间应尽量缩短，以防止胶料因过炼而导致物理机械性能下降和影响生产效率。

橡胶混炼工艺橡胶混炼工艺是将橡胶原材料进行混合、加工、加热而形成橡胶制品的工艺流程。

这个工艺流程是非常重要的，因为混炼质量好坏直接影响到橡胶制品的品质。

整个混炼过程包括预处理、混炼、后处理三个阶段。

首先，预处理阶段是指对原材料进行筛选、除杂、预烘干等处理。

在混炼前，需要对原材料进行预处理，以保证原材料的纯度和含水率的准确性。

这些处理可通过目视检查、磁力选杂、气流筛选、强制排气、萃取及干燥等方法完成。

接下来是混炼阶段，这个阶段是整个混炼工艺的核心。

主要是将各种橡胶原材料混合，加入黏合剂和助剂，经过机械剪切、摩擦加热等多种方式进行混合和加工，使原料彼此吸附、致密，形成相对均匀的混炼胶料，这个过程要求操作者控制热量、压力、混炼时间等参数。

最后是后处理阶段，这个阶段主要是将混炼好的橡胶胶料进行切割、冷却、磨光等处理，以便形成各种不同的橡胶制品。

需要注意的是，橡胶混炼后，要进行质量检验，确保混炼胶料在化学、物理性质等方面均符合要求。

在橡胶混炼过程中，还需要注意以下几点：1.在混合原材料时，应该注意各原料的比例和顺序，避免混入不符合要求的杂质，否则会影响产品的质量。

2.在调整温度和压力时要仔细，避免过度或者不足，导致橡胶材料变形或炭化。

3.在加入助剂时，需注意助剂的种类、用量及添加方式，以充分发挥助剂的作用。

4.对于混炼设备的维护和管理，需加强日常保养，并定期进行检修和维护，以确保设备运行的安全性和稳定性。

总之，橡胶混炼工艺虽然比较复杂，但是只要按照正确的步骤和要求进行，就能够制造出质量好、性能稳定的橡胶制品。

同时，混炼工艺也需要不断地进行改进和创新，以适应市场需求的变化和提高橡胶制品的成本效益。

橡胶混炼胶的加工工艺流程1.基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。

以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备塑炼混炼成型硫化休整检验2.原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。

其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。

在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。

为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去；液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；3.塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。

为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。

将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。

生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。

机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。

热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。

4.混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。

混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。

目录摘要，关键词 (2)前言 (2)一、原理 (3)二、原材料的选择 (4)三、混炼工艺 (5)（一）开炼机混炼过程 (5)（二）开炼机混炼的工艺的选择 (7)（三）混炼胶的处理 (11)四、结论 (12)五、感谢 (13)六、参考文献 (14)摘要碳黑等配合剂与生胶的混炼过程是配合剂在生胶中均匀分散的过程，由于生胶的粘度很高，要使配合剂渗入生胶中，并在其中均匀混合和分散，必须借助于炼胶机的强烈机械作用进行混炼。

混炼分为吃粉阶段和分散阶段。

将胶料（生胶、塑炼胶、母胶、橡胶代用品中的一种或几种）与橡胶配合剂在炼胶机上混合均匀得到混炼胶或母炼胶的工艺，他们是橡胶制品生产开始的重要工艺。

关键词：混炼开炼机包辊吃粉翻炼橡胶混炼的工艺研究前言橡胶与钢铁、石油、煤炭并称四大工业原料，是关系国计民生的基础产业，也是重要的战略物资。

随着经济和社会的发展，我国橡胶需求量正逐年快速增长。

橡胶研究专家认为，在新的历史条件下，作为资源约束型战略性资源，橡胶仍具有不可替代性。

中国热带农业研究院橡胶研究所原所长、现任党委书记蒋菊生博士说，纵观世界橡胶市场，橡胶生产国出口资源正逐年减少，而世界各国对于橡胶的总体需求量将稳步上升。

我国继2001年成为橡胶第一消费和进口大国后，对橡胶的依赖程度不断加大。

为了提高橡胶制品的使用性能，改算加工工艺性能，节约生胶及降低成本，就必须在生胶中加入各种配合剂。

混炼对胶料的下一步加工和制品的质量起着决定性的作用，混炼不好，胶料会出现配合几剂分散不均，胶料可塑度过低或过高，焦烧，喷霜等相象。

使压延，挤出，滤胶，硫化等工序不能正常的进行，且导致成本性能下降，所以混炼是橡胶制品生产工艺的重要过程之一。

对混炼胶的质量要求：一是能保证成品具有良好的物理机械性能，二是应具有良好的加工工艺性能。

因此，对混炼工艺的要求是：1；各种配合剂要均匀地分散于生胶中，避免结团现象，保证胶料性能均匀一致；2使配合剂（特别是炭黑）与生胶产生结合橡胶。

橡胶混炼工艺由于炭黑对硫化速度的影响,硫化胶不同相中交联网构密度必然也不相同,因而形成微观多相交联结构,从而改善硫化胶性能,特别是动态性能。

工艺要点:①混炼的关键是炭黑在胶料中的分散。

为此,先加入炭黑可提高胶料剪切应力,以利于分散;而软化剂必须在炭黑基本分散后加入,以免降低胶料黏度和剪切应力。

②在第一段混炼制备母炼胶时,在部分橡胶中加入全部炭秒度3黑能获得相对高炭黑浓度,提高胶料黏度,增大剪切应力,而有利于配合剂的混入和分散。

例如,在天然橡胶中,炭黑用量从20份增加到50份,剪切应力将提高50%~60%;在丁腈橡胶中,炭黑用量从40份增加到50份,混入时间从18min可降到13min左右。

用此法制备母炼胶,可提高橡胶一炭黑凝胶含量,即使是三元乙丙橡胶也可达40%~50%。

③分段混炼可以使胶料降温,也有利于分散与安全。

④第二段混炼时间不宜过长,否则会破坏胶料中的微观多相结构,对硫化胶性能产生不良影响。

二段混炼的具体操作方法有三种。

其一是合并二段混炼法。

这种方法在合成橡胶或与天然橡胶并用的胶料中应用最普遍。

该操作方法是先用密炼机将天然橡胶与合成橡胶压合成均一的整体,然后按一定加料顺序使配合剂分散均匀,最后排到压片机上进行薄通或翻炼(不加硫黄和超速促进剂),下片后冷却停放。

第二段是把停放冷透的胶料重新在密炼机中进行补充加工,排料至压片机上适当降温后加硫黄及超速促进剂。

若胶炭黑多时,在密炼机中进行二段冷加工时设备负荷太大,很不安全。

这类胶料可在开炼机上进行第二段混炼。

其二是混炼胶并用二段}昆合法。

这种方法是将天然橡胶及合成橡胶先单独制备成母炼胶,然后按配方中天然橡胶与合成橡胶比例在密炼机中充分混合,最后加入硫黄和超速促进剂等。

其三是炭黑母炼胶一段混炼法。

这种方法是将用量大、难混的炭黑先在密炼机中制成母炼胶,经冷却停放(停放时间一般为4~8h),再于密炼机中和其他配合剂一起进行第二段混炼。

这种方法特别适用于快速密炼机混炼,因为快速密炼机对炭黑分散有良好效果,但由于温度高,需配用慢速密炼机进行第二段混炼,以便在低的温度下加入硫化剂。

橡胶工艺之混炼1、混炼的目的为了提高橡胶产品使用性能，改进橡胶工艺性能和降低成本，必须在生胶中加入各种配合剂。

混炼就是通过机械作用使生胶与各种配合剂均匀混合的过程。

混炼不良，胶料会出现配合剂分散不均，胶料可塑度过低或过高、焦烧、喷霜等到现象，使后续工序难以正常进行，并导致成品性能下降。

控制混炼胶质量对保持半成品和成品性能有着重要意义。

通常采用检查项目有：1、目测或显微镜观察；2、测定可塑度；3、测定比重；4、测定硬度；5、温室物理机械性能和进行化学分析等。

进行这些检验的目的是为了判断胶料中的配合剂分散是否良好，有无漏加和错加，以及操作是否符合工艺要求等。

2、混炼理论由于生胶粘度很高，为使各种配合剂均匀混入和分散，必须借助炼胶机的强烈机械作用进行混炼。

各种配合剂，由于其表面性质的不同，它们对橡胶的活性也各不一致。

按表面特性，配合剂一般可分为二类：一类具有亲水性，如碳酸盐、陶土、氧化锌、锌钡白等；另一类具有疏水性，如各种炭黑等。

前者表面特性与生胶不同，因此不易被橡胶润湿；后者表面特性与生胶相近，易被橡胶润湿。

为获得良好混炼效果，对亲水性配合剂的表面须加以化学改性，以提高它们与橡胶作用的活性，使用表面活性剂即可起到此种作用。

表面活性剂大多为有机化合物，具有不对称的分子结构。

其中常含有—OH 、—NH2 、—COOH 、—NO2、—NO 或—SH 等极性基团，具有未饱和剩余化合价，有亲水性，能产生很强的水合作用；另外，它们分子结构中还有非极性长链或苯环式烃基，具有疏水性。

因而当表面活性剂起着配合剂与橡胶之间的媒介作用，提高了配合剂在橡胶中的混炼效果。

表活性剂还起到稳定剂的作用，它们能稳定已分散的配合剂粒子在胶料中的分散状态，不致聚集基结团，从而提高了胶料的稳定性。

判断一种生胶混炼性能的优劣，常以炭黑被混炼到均匀分散所需时间来衡量。

生胶分子量分布的宽窄对混炼性能有着重要的影响。

影响炭黑在橡胶中分散的因素除橡胶本身外，还有炭黑粒子的大小，结构和表面活性等有关,因而炭黑粒子愈细，在橡胶中的分散就愈困难，高结构炭黑的空隙大，在混炼钢初期形成的包容胶浓度低而粘度大，在随后的混炼中产生较大的剪应力，因而更易分散。

常用典型橡胶的混炼工艺特点橡胶混炼是橡胶制品生产过程中的重要工艺环节之一、通过混炼，可以改变橡胶的物理性能、加工性能和使用性能等，从而满足不同种类橡胶制品的制造需求。

下面，我们将介绍常用的典型橡胶混炼工艺及其特点。

1.打粗：橡胶混炼的第一步是将橡胶与各种添加剂同时放入橡胶混炼机中进行机械混合、切割和折叠等操作。

这样可以将橡胶与添加剂初步混合在一起，形成一定的黏度和粘度，为后续的混炼工艺做好准备。

2.加温：在打粗之后，需要将混炼机的温度调整至适宜的范围内，通常为70-90摄氏度。

加温的目的是增加橡胶的流动性和塑性，使得后续的混炼操作更加顺利。

同时，适当的温度还有助于添加剂与橡胶的相容性和分散性。

3.混炼：混炼是整个橡胶混炼工艺的核心环节。

在混炼过程中，橡胶与添加剂会进行更加完全的混合，并通过摩擦和剪切等作用，使橡胶分子间的交联断裂，从而形成高分子量、均匀分散的混合物。

常用的混炼方法包括传统的开炼混炼和现代的内炼混炼。

4.分散：分散是混炼过程中非常重要的一步，通过分散可以均匀地分散填充剂、增塑剂和其他添加剂，提高橡胶制品的物理性能和加工性能。

分散可以通过调整混炼机的转速和加工时间来实现。

通常情况下，分散时间越长，分散效果越好。

5.加料：在混炼过程中，根据不同的需要，可以适当地加入一些特殊的添加剂。

例如，增塑剂可以增加橡胶的延展性和可塑性，填充剂可以增加橡胶的硬度和强度。

通过加入不同的添加剂，可以调整橡胶的性能，满足不同种类橡胶制品的需求。

6.储存：在混炼过程中，橡胶制品生产企业通常会将混炼好的橡胶放入密封的容器中进行储存。

储存的目的是防止橡胶受到氧气、湿气等因素的污染，保持混炼后橡胶的性能稳定。

同时，合理的储存还可以减少橡胶的老化和变质，延长橡胶制品的使用寿命。

综上所述，常用的典型橡胶混炼工艺具有以下特点：首先，通过机械混合、加热和剪切等作用，将橡胶与添加剂进行混合，形成均匀分散的混合物。

其次，通过调整混炼机的工艺参数，可以控制橡胶的流动性和塑性，满足不同种类橡胶制品的制造需求。