橡膠混煉過程就其本質來說是配合劑在生膠中均勻分散的過程，粒狀配合劑呈分散相，生膠呈連續相。在混煉過程中，橡膠分子結構、分子量大小及其分布、配合劑聚集狀態均發生變化。通過混煉，橡膠與配合劑起了物理及化學作用，形成了新的結構?；鞜捘z是一種具有復雜結構特性的分散體系。由于生膠的粘度很高，為使配合劑滲入生膠中并在其中均勻混合和分散，必須借助于煉膠機的強烈機械剪切作用?；鞜捁に囈浪脽捘z機的類型而異。煉膠機主要有開放式和密閉式兩類。較新型的混煉機是螺桿傳遞式裝置，可節省能源和占地面積，能減輕勞動強度，并且便于連續化生產。 橡膠在開放式煉膠機（見彩圖）兩個旋轉輥筒的間隙中，反復受到剪切作用，靠手工操作控制。主要包括三個階段：①生膠加熱。即將已塑煉的生膠在機上再次重煉，加熱軟化，并加入其他聚合物共混。②加配合劑。一般先加軟化劑、硬脂酸等，然后加入粉料和炭黑等（炭黑也可預先和部分生膠先單獨混為母煉膠）。硫磺一般在混煉的最后，或在膠料經停放后，于第二次重煉時再加入。③混煉均勻和下片。當所有配合劑添加完畢后,應再繼續翻煉,使混合均勻，然后卸下膠片。開煉機混煉分為包輥、吃粉、翻煉三個階段①包輥 包輥是開煉機混煉的前提?；鞜挄r生膠在開煉機輥筒上有四種狀態。1區、2區、3區和4區?？梢?，應選擇適當的溫度，使生膠在包輥2區進行混煉。各種橡膠的玻璃化轉變溫度各不相同，因此不同橡膠的包輥最佳2區溫度也不同。天然橡膠和乳聚丁苯橡膠的分子量分布較寬，因而適宜的溫度范圍較寬，一般只出現1區和2區，在一般操作溫度下，沒有明顯的3區，所以包輥和混煉性能好。順丁橡膠等合成橡膠的分子量分布較窄，適宜的溫度范圍就窄，低溫包輥在2區，如果在323.5K以上時即轉變到3區，此時即使將輥距減少到最小程度也不能回到2區。由此可見，對各種生膠或塑煉膠必須掌握好操作條件，選擇適當的溫度，使其在包輥的2區進行混煉，防止向1區或3區過渡，而壓延應在4區。②吃粉 膠料包輥后應在輥距上方保留適當數量的堆積膠，然后再向堆積膠上添加配合劑。當加入配合劑時，由于堆積膠受到阻力、折疊起來，形成波紋，不斷翻轉和更替，配合劑便被帶進堆積膠的波紋部分中，并帶入輥距中，使配合劑在徑向剪切變形的作用下，不僅發生周向混合，而且也向包輥膠片的厚度方向混合分散。堆積膠的量不能過多或過少，過少會使配合劑只在后輥與橡膠的剪切擦人膠料表層，而在膠料厚度方向（徑向）的混合作用較小，不容易使配合劑混入內部，混合效果較差；過多會使多余的膠料在輥距上方翻轉打滾，不能順利進入輥距而得不到混煉。③翻煉 由于橡膠的粘度很大，混煉時只沿著輥筒旋轉方向產生周向流動，且為層流，緊貼輥筒表面占包輥膠片三分之一厚度的膠料不能產生流動而成為“死層”，只有三分之二為活動層，在死層所受的剪切力已經小到配合劑不能進入其內。此外，輥距上部的堆積膠還會形成部分楔形“回流區”。因此吃粉后應立即切割翻煉操作，不斷改變膠料的流動方向，使死層的膠料不斷被帶到頂部堆積膠并帶入活動層，使配合劑得到充分的分散和混合。開煉機混煉優缺點分析開煉機混煉的缺點是粉劑飛揚大污染環境、安全性差、勞動強度大、生產效率低、生產規模也比較??；優點是適合混煉的膠種多或制造特殊膠種、靈活性大。 密閉式煉膠機（見彩圖）的轉子表面和混煉室壁面之間的間隙大小，隨轉子轉動有很大范圍的變化，對膠料產生強烈的剪切作用?；鞜捫Ч乳_放式煉膠機大得多，各種粉料配合劑在混煉室內和膠料混合而不飛揚在外，而且自動儀表控制混煉過程，例如在混煉過程中，膠料溫度、物料在室內的體積和所耗電功率的變化有一定規律（見圖）。 密煉機混煉密煉機混煉工藝方法一般有一段混煉法、兩段混煉法。一段混煉法 密煉機一段混煉法從加料、混合到下片冷卻一次完成。一般要和壓片機配合使用，先把生膠或塑煉膠和配合劑按一定順序投入密煉機的混煉室內，混勻后，排膠于壓片機上壓片，并使膠料溫度降低，此時再加入硫化劑和需低溫加入的配合劑，再通過搗膠裝置或人工搗膠反復壓煉，以混煉均勻，經密煉機和壓片機一次混煉得到均勻的混煉膠的方法叫做一段混煉法.（1）傳統一段混煉法把塑煉膠和各種配合劑逐步分次加入，每次加料后，放下上頂栓，加壓程度視具體情況而定。傳統一段混煉法的混煉程序一般為：橡膠（生膠、塑煉膠、再生膠等）→ 硬脂酸 → 促進劑、活性劑、防老劑 → 補強填充劑 → 液體軟化劑 → 排膠 →壓片機加硫黃和超速促進劑 → 下片 → 冷卻、停放（2）分段投膠一段混煉法分批加入生膠，以強化炭黑的分散，達到改善和提高膠料的工藝性能及硫化膠的物理機械性能。具體操作：投入60%~80%生膠和配合劑（硫化劑和超促進劑除外），在70~120℃混煉溫度下，混煉到總混煉時間的70~80%，再把其余生膠并同硫化劑和超促進劑一起投入，再混煉1~2min后，排膠下片。兩段混煉法有些膠料如氯丁膠料、順丁膠料經密煉機混煉后，于壓片機下片冷卻，并停放一段時間，經冷卻和停放后粘度增大，使得膠料在混料時有更大的剪切或拉伸力，使得膠料和配合劑更加容易破碎和混合。再回到密煉機上混煉，然后在壓片機上加入硫化劑，超促進劑等，并使其均勻分散，得到均勻的混煉膠，這種方法叫做兩段混煉法。（1）傳統兩段混煉法用高速高壓密煉機進行第一段的粗混煉，使橡膠與配合劑混煉制成母膠，下片后經停放一段時間后，再送入低速密煉機加硫黃和促進劑進行混煉，再經壓片機補充加工膠片。（2）分段投膠兩段混煉法第一段混煉時，把80%左右的生膠投入進行與傳統兩段混煉法一樣的混煉，制備母膠。在第二段混煉時將剩余20%左右的生膠投入母膠中混煉，均勻后排膠。密煉機混煉優缺點分析密煉機混煉與開煉機混煉相比，機械化程度高，勞動強度小，混煉時間短，生產效率高，減少了粉劑的飛揚。但是密煉機散熱慢，混合溫度控制困難，不適用溫度敏感性的膠料，排膠不規則，形狀不固定。 采用低溫一次法煉膠工藝區別于傳統多段混煉工藝（采用高溫氧化裂解，機械剪切為輔，實現橡膠分子鏈的斷裂）最大的特點是在開煉機上加投硫磺，強化了膠料的機械剪切力，弱化了高溫氧化裂解的作用，在有效時間內，對膠料的剪切越大，膠料分子鏈的打斷以及配合劑的分散就越好，因此如何提高開煉機對膠料的剪切是最關鍵因素?！　∧z料的剪切力與切變速率成正比，切變速率與開煉機的速比成正比（機臺輥速比主1：1.07、從1：1.143，壓片機輥速比1：1.09，出片1：1.143），與開煉機的速度成正比，與開煉機的輥間距成反比。低溫工藝影響關鍵因素――輥溫、輥距、輥速低溫混煉最重要的影響因子就是開煉輥的輥溫了，因為要實現所謂的低溫混煉（也就是膠料本向在開煉輥上始終維持著70到90度之間的低溫下進行混煉，就必須保持開煉輥輥體溫度在20-40度之間，最高輥溫不能超過60度，否則極易發生焦燒和影響硫磺母膠的均勻分散。

標簽：混煉橡膠過程