原來密煉機混煉有這么多知識
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添加時間：2023-07-31
1、一段混煉法 是指一次性完成所有配合劑的加入而制備混煉膠的方法，常用于制備那些焦燒性能良好、不含或只含少量活性配合劑的膠料。為使混煉中膠料溫度不致上升過快，一般在密煉機中進行一段低速混煉。其方法是依次往塑煉好的生膠中加入配合劑（包括填料、操作油、硫化劑、促進劑等）。混煉周期根據膠料特性及轉子轉速而定。一段混煉時，一般在密煉機結束前約60s內加入硫化劑與促進劑，或是在排料后的下片在開煉機上加硫化劑與促進劑。但無論采用哪一種方式加入硫化劑與促進劑，操作時的混煉膠溫度必須控制在110度（硫磺與促進劑體系）或120度（DCP硫化體系）以下，以防膠料焦燒，并且要根據不同的硫化體系進行調整。不易分散的配合劑或用量較小的配合劑，通常均可制備成各種母膠顆粒或油膏狀混合物，以方便加入并快速混入膠中。
一段混煉法必須嚴格遵守配合劑的加入順序、混煉溫度、混煉時間等工藝條件的要求，同時還應注意上頂栓的壓力及上頂栓在混煉過程中的位置。相對于二段或多段混煉法，節省了每段之間的壓片、冷卻與停放時間，提高了生產效率，降低了混煉膠的制造成本。但前提是對密煉機性能（主要是冷卻能力、調速能力和溫控能力）要求較高，并且要有足夠的混煉時間以達到所要求的分散程度。
一段混煉法缺點是：制備出的混煉膠料可塑度較低（門尼粘度較高），炭黑等配合劑有時不易分散均勻，容易產生焦燒危險，硫化膠的物理機械性能相對較低。
一段混煉法僅適用于一般用途（硫化速度相對較慢）的混煉膠制備，對于大密煉機應謹慎使用，對于高填充、高粘度或高硬度混煉膠料的制備也要謹慎對待。作為改進，可將密煉機排出的膠料在下片開煉機上充分降溫后再加入硫化劑與促進劑。
2、二段混煉法與一段混煉法基本相同，只是不含有硫化劑及活性大的促進劑。首先制成一段混煉膠（通常稱為母煉膠），然后下片冷卻停放一段時間（一般在16h以上）。為了使炭黑更好地在橡膠中分散，并提高生產效率，通常采用快速（40r/min以上）密煉機來制備一段母煉膠，有時也將母煉膠的制備過程與塑煉過程結合并起來進行。其后的二段混煉是在一段混煉的基礎上，再加入硫化劑、促進劑等剩余配合劑進行補充混煉。二段混煉可以在密煉機上進行也可在開煉機上進行。通常采用慢速密煉機或捏煉機進行二段混煉，以便在較低的溫度下加入硫化劑與促進劑，并具有較高的生產效率。在密煉機中進行的二段混煉時間一般為2-4min。
二段混煉總是能使微細粒子的炭黑獲得更好地分散性，對于含有大量這種炭黑的某些膠料，則不論用何種類型的密煉機，可能都要分成二次甚至更多次加入為好。
二段混煉優點：要求更好地潤濕性和分散性，如擠出的密封條膠料；含快速硫化劑或發泡劑的膠料。如在混煉末期密煉機中的溫度很高，可以采用二段密煉法，即將一段混煉的膠料冷卻下片、停放，然后再次投入密煉機中，進行第二段加硫化劑的混煉。對于一些低粘度的軟膠，由于混煉后期溫度的升高使膠料粘度變得更低，混煉時產生的剪切力過小，不足以打開炭黑聚集體或一些結團的配合劑粒子，這是采用二段混煉，可以提高這些低粘度軟膠料的分散性。
采用二段混煉法對提高膠料的質量，改善膠料的工藝性能具有良好作用；可顯著提高膠料的分散均勻性和硫化膠的物理機械性能；可減少由持續高溫引起的焦燒傾向。
乙丙橡膠的一個主要優點是其大多數膠料均可采用一段密煉法制備混煉膠！在密煉機中進行二段混煉時應注意：
1、加入硫磺、促進劑的初始混煉溫度應低于90度，且排料溫度應不超過110度，混煉時間一般不能超過2分鐘，防止焦燒。
2、加入吸濕劑氧化鈣一般不能在超過120度的條件下長時間混煉，否則應開煉加入。
3、竄聯混煉法：傳統的一段混煉法局限于較軟或硫化較慢的膠料制備以及中小型設備的采用。這是由母煉膠制備后密煉機設備的冷卻要求所決定的。是由二臺竄聯密煉機機組所構成，前一設備在后一設備之上，上面的密煉機可以使剪切型的，生產一段母煉膠料。密煉機可保持高轉速、高溫度或長時間混煉，以獲得更好地均勻分散性。密煉機的正常混煉周期一結束，熱膠料即排入下面的密煉機中。下面的密煉機容積大于上面密煉機，轉速較低并具有較強的冷卻能力，可使膠料溫度在不到2分鐘內迅速從140度下降到100度以下，然后將反應性配合劑加入到下面的密煉機中，再以15轉每分鐘的典型轉子轉速混煉1到2分鐘后排料。
4、傳統混煉法又稱標準混煉法或正序法，通常是指所有聚合物先加入，在密煉機中進行滲混，隨后再加入填料和液體組分，從最難混入和分布的組分開始，因為它們需要分散功。這種方法混煉周期時間較長，但對老式密煉機卻很適用，這些密煉機剪切速率較低，冷卻能力一般。
5、逆序混煉法又稱反序或倒序混煉法，即先把除硫化劑、促進劑以外的其它配合劑先投入到密煉機中，然后再投入生膠進行混煉的方法。常用于那些自粘性有限的聚合物，如EPDM。當聚合物含量較低時（15%-25%）也常常采用此工藝。逆混法主要優點是改善分散性，縮短混煉時間，適用于生膠粘性差和高填充配合膠料的混煉。缺點是在混煉初期所需功率較高，有時會導致密煉機停機，其次是會出現分散不佳的情況。值得注意的是用這種逆序混煉對補強填料不能進行很好的分散，若使用精細炭黑粒子，則膠料可采用傳統混煉法或后期加油工藝。
當EPDM采用逆序進行一段混煉時，填料、操作油和小料加入后，允許短暫混合后，在加入聚合物和落下上頂栓。硫化劑可以與氧化鋅和硬脂酸等小料一起加入，若他們活性很強也可以在混煉周期的后期加入。較難混入的硫化劑也可與小料同時加入，剩余部分在混煉后期加入。但應嚴格控制膠料的溫度。
對那些沒有特別分散要求的大多數乙丙膠料，均可采用逆序混煉法。
6、后期加油混煉法，這種混煉工藝是在投料時，先將除了操作油以外（當然還有硫化劑）的所有配合劑在混煉的初始全部加入，并且有足夠的輸入功率混煉，使其在1到2分鐘內完成混入、分散和分布。此時，密煉機中的溫度達到130-140度，然后選擇一種既能維持又能對混煉作用稍加調整的速率，開始注入操作油。該法一度廣泛用于輪胎膠料的一段混煉，同時得到高的產出和良好的炭黑分散性。該法目前已不盛行，其原因是高結構的炭黑在沒有操作油存在時也能被分散。
在密煉機上混煉乙丙橡膠，如采用標準混煉法或逆序混煉法都容易制備膠料，但在填料和增塑劑用料較大的情況下，最適宜采用逆序混煉法。如果可能的話，盡量減少密煉機加料次數，因為加料次數過多會影響分散和延長混煉時間。密煉機混煉乙丙橡膠在短時間內即可完成。不含硫化劑的母煉膠混煉時，混煉周期一般為3到5分鐘，排料溫度一般為120到150度；含有硫化劑、促進劑的膠料混煉時，一般為4到6分鐘，排料溫度不超過110度（硫磺、促進劑體系）或120度（過氧化物體系）。為了獲得最佳的混煉效果，對于低門尼粘度或低硬度的乙丙橡膠混煉時，建議每車料的裝膠料應比計算值增加10-15%；反之，對于高門尼粘度或高硬度膠料混煉時，每車料的裝膠料應比計算值低5-10%。以獲得最好的分散效果與生產效率的匹配。
一段混煉法必須嚴格遵守配合劑的加入順序、混煉溫度、混煉時間等工藝條件的要求，同時還應注意上頂栓的壓力及上頂栓在混煉過程中的位置。相對于二段或多段混煉法，節省了每段之間的壓片、冷卻與停放時間，提高了生產效率，降低了混煉膠的制造成本。但前提是對密煉機性能（主要是冷卻能力、調速能力和溫控能力）要求較高，并且要有足夠的混煉時間以達到所要求的分散程度。
一段混煉法缺點是：制備出的混煉膠料可塑度較低（門尼粘度較高），炭黑等配合劑有時不易分散均勻，容易產生焦燒危險，硫化膠的物理機械性能相對較低。
一段混煉法僅適用于一般用途（硫化速度相對較慢）的混煉膠制備，對于大密煉機應謹慎使用，對于高填充、高粘度或高硬度混煉膠料的制備也要謹慎對待。作為改進，可將密煉機排出的膠料在下片開煉機上充分降溫后再加入硫化劑與促進劑。
2、二段混煉法與一段混煉法基本相同，只是不含有硫化劑及活性大的促進劑。首先制成一段混煉膠（通常稱為母煉膠），然后下片冷卻停放一段時間（一般在16h以上）。為了使炭黑更好地在橡膠中分散，并提高生產效率，通常采用快速（40r/min以上）密煉機來制備一段母煉膠，有時也將母煉膠的制備過程與塑煉過程結合并起來進行。其后的二段混煉是在一段混煉的基礎上，再加入硫化劑、促進劑等剩余配合劑進行補充混煉。二段混煉可以在密煉機上進行也可在開煉機上進行。通常采用慢速密煉機或捏煉機進行二段混煉，以便在較低的溫度下加入硫化劑與促進劑，并具有較高的生產效率。在密煉機中進行的二段混煉時間一般為2-4min。
二段混煉總是能使微細粒子的炭黑獲得更好地分散性，對于含有大量這種炭黑的某些膠料，則不論用何種類型的密煉機，可能都要分成二次甚至更多次加入為好。
二段混煉優點：要求更好地潤濕性和分散性，如擠出的密封條膠料；含快速硫化劑或發泡劑的膠料。如在混煉末期密煉機中的溫度很高，可以采用二段密煉法，即將一段混煉的膠料冷卻下片、停放，然后再次投入密煉機中，進行第二段加硫化劑的混煉。對于一些低粘度的軟膠，由于混煉后期溫度的升高使膠料粘度變得更低，混煉時產生的剪切力過小，不足以打開炭黑聚集體或一些結團的配合劑粒子，這是采用二段混煉，可以提高這些低粘度軟膠料的分散性。
采用二段混煉法對提高膠料的質量，改善膠料的工藝性能具有良好作用；可顯著提高膠料的分散均勻性和硫化膠的物理機械性能；可減少由持續高溫引起的焦燒傾向。
乙丙橡膠的一個主要優點是其大多數膠料均可采用一段密煉法制備混煉膠！在密煉機中進行二段混煉時應注意：
1、加入硫磺、促進劑的初始混煉溫度應低于90度，且排料溫度應不超過110度，混煉時間一般不能超過2分鐘，防止焦燒。
2、加入吸濕劑氧化鈣一般不能在超過120度的條件下長時間混煉，否則應開煉加入。
3、竄聯混煉法：傳統的一段混煉法局限于較軟或硫化較慢的膠料制備以及中小型設備的采用。這是由母煉膠制備后密煉機設備的冷卻要求所決定的。是由二臺竄聯密煉機機組所構成，前一設備在后一設備之上，上面的密煉機可以使剪切型的，生產一段母煉膠料。密煉機可保持高轉速、高溫度或長時間混煉，以獲得更好地均勻分散性。密煉機的正常混煉周期一結束，熱膠料即排入下面的密煉機中。下面的密煉機容積大于上面密煉機，轉速較低并具有較強的冷卻能力，可使膠料溫度在不到2分鐘內迅速從140度下降到100度以下，然后將反應性配合劑加入到下面的密煉機中，再以15轉每分鐘的典型轉子轉速混煉1到2分鐘后排料。
4、傳統混煉法又稱標準混煉法或正序法，通常是指所有聚合物先加入，在密煉機中進行滲混，隨后再加入填料和液體組分，從最難混入和分布的組分開始，因為它們需要分散功。這種方法混煉周期時間較長，但對老式密煉機卻很適用，這些密煉機剪切速率較低，冷卻能力一般。
5、逆序混煉法又稱反序或倒序混煉法，即先把除硫化劑、促進劑以外的其它配合劑先投入到密煉機中，然后再投入生膠進行混煉的方法。常用于那些自粘性有限的聚合物，如EPDM。當聚合物含量較低時（15%-25%）也常常采用此工藝。逆混法主要優點是改善分散性，縮短混煉時間，適用于生膠粘性差和高填充配合膠料的混煉。缺點是在混煉初期所需功率較高，有時會導致密煉機停機，其次是會出現分散不佳的情況。值得注意的是用這種逆序混煉對補強填料不能進行很好的分散，若使用精細炭黑粒子，則膠料可采用傳統混煉法或后期加油工藝。
當EPDM采用逆序進行一段混煉時，填料、操作油和小料加入后，允許短暫混合后，在加入聚合物和落下上頂栓。硫化劑可以與氧化鋅和硬脂酸等小料一起加入，若他們活性很強也可以在混煉周期的后期加入。較難混入的硫化劑也可與小料同時加入，剩余部分在混煉后期加入。但應嚴格控制膠料的溫度。
對那些沒有特別分散要求的大多數乙丙膠料，均可采用逆序混煉法。
6、后期加油混煉法，這種混煉工藝是在投料時，先將除了操作油以外（當然還有硫化劑）的所有配合劑在混煉的初始全部加入，并且有足夠的輸入功率混煉，使其在1到2分鐘內完成混入、分散和分布。此時，密煉機中的溫度達到130-140度，然后選擇一種既能維持又能對混煉作用稍加調整的速率，開始注入操作油。該法一度廣泛用于輪胎膠料的一段混煉，同時得到高的產出和良好的炭黑分散性。該法目前已不盛行，其原因是高結構的炭黑在沒有操作油存在時也能被分散。
在密煉機上混煉乙丙橡膠，如采用標準混煉法或逆序混煉法都容易制備膠料，但在填料和增塑劑用料較大的情況下，最適宜采用逆序混煉法。如果可能的話，盡量減少密煉機加料次數，因為加料次數過多會影響分散和延長混煉時間。密煉機混煉乙丙橡膠在短時間內即可完成。不含硫化劑的母煉膠混煉時，混煉周期一般為3到5分鐘，排料溫度一般為120到150度；含有硫化劑、促進劑的膠料混煉時，一般為4到6分鐘，排料溫度不超過110度（硫磺、促進劑體系）或120度（過氧化物體系）。為了獲得最佳的混煉效果，對于低門尼粘度或低硬度的乙丙橡膠混煉時，建議每車料的裝膠料應比計算值增加10-15%；反之，對于高門尼粘度或高硬度膠料混煉時，每車料的裝膠料應比計算值低5-10%。以獲得最好的分散效果與生產效率的匹配。
