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密炼机混炼历程如何变化

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密炼机混炼历程如何变化

发布日期:2020-04-16 作者: 点击:

密炼机.jpg

  密炼机混炼历程分为三个阶段:润湿、分散和揉制。这三个阶段可以通过混合过程中测量的电机负载功率曲线来分析。随着混合时间的增加,混炼机的混合过程出现两个功率峰值(6点和d点),橡胶温度不断升高,体积从一点开始不断减小。这在本质上反映了橡胶与混炼剂的整个混炼过程。

  在润湿阶段,当搅拌机开始与所有添加剂混合时,功率曲线先增大后减小。当功率曲线开始上升并下降到第一个低峰时,所经历的混合过程称为润湿阶段,相应的时间为润湿时间。混合开始时,由于炭黑中加入了大量的空气间隙,使得总体积较大,超过了充电体积的30%。上部螺栓的压力和混合力使橡胶的体积迅速减小。上顶螺栓下降到最低位置,工作速率曲线出现第一个峰值。

  随后,随着橡胶逐渐渗透到炭黑凝析液的间隙中,橡胶体积继续减小,功率曲线也随之减小。当功率曲线下降到最低点时,表明橡胶对炭黑颗粒表面有足够的润湿,与炭黑混合形成一个整体,成为包容橡胶。润湿阶段结束了。此时,橡胶的体积也趋于稳定。当混合继续进行,功率曲线从C点再次上升到第二个峰值时,这种弥散相称为弥散相。

  混炼效应在这个阶段主要是由转子的凸边之间的剪切效应和室壁搅拌器,使炭黑冷凝进一步粉碎,细,分散成原始的橡胶,进一步结合生橡胶形成约束力的橡胶。由于炭黑团块的破碎能耗和橡胶的形成使橡胶弹性逐渐增大,功率曲线上升。另一方面,在炭黑凝析液被轧制分散之前,所含的橡胶分子对橡胶材料的流动性也起着炭黑的作用,因此炭黑的有效体积分数增大,橡胶材料的粘度增大。

  随着炭黑凝析液的逐渐析出,炭黑的有效体积分数逐渐降低,使得粘接剂的粘度逐渐降低。当粘度降至剪切应力与炭黑颗粒内聚力平衡的点,即功率曲线达到最大值时,可以认为是色散过程的终点。揉制阶段功率曲线上^点之后的阶段称为揉制阶段或塑化阶段。在这一阶段,配位剂的分散已经基本完成,进一步混合可以进一步提高橡胶的均化程度,但也会导致橡胶的化学降解,进一步降低橡胶的粘度,所以功率曲线缓慢下降。

  这一过程对天然橡胶尤其明显。在整个搅拌过程中,由于挤压、摩擦和剪切的作用,橡胶的温度不断升高。它只在最低功率点前后缓慢上升,过了第二个峰值功率点后才上升到平衡值。在上述过程中,主要的混合作用集中在前两个阶段。要判断生胶的混合性能,通常用混合均匀分散所需的时间来衡量。

  一般情况下,混合时间-功率图上出现第二次功率峰值的时间为色散结束时间,称为炭黑混合时间(位值)。值越小,混合就越容易。有时二次功率峰值相对平坦,位值不易准确测量。测定混合橡胶挤出机达到最大膨胀值的时间,也可以表征炭黑生胶的混合性能。这种记数法更准确,当混合过程达到弥散阶段结束时,橡胶材料的挤出膨胀值最高。这是因为橡胶的粘度降低到一个很小的值,经过橡胶的压制,松弛时间较短,所以立即显示出最大的膨胀值。


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关键词:密炼机

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