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发表于 2009-7-9 09:31:54
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氯丁橡胶的混炼方法5 ~9 T8 E4 E3 ]& e, B
氯丁橡胶包辊后,其胶料状态和天然橡胶一样,随温度而变化.2 b( V/ S$ T6 v3 m# o/ t( f
/ } N9 i0 `- f. {0 o
) n# Y% t$ x% z5 f7 E氯丁橡胶在不同温度下的相态变化. j7 q" B) J3 f! N2 c
: x9 A. X+ n& n8 T" ?6 i- f
- Z4 {0 B+ a% }& d1 O0 ~
9 u5 U N, l1 J9 L6 I
胶种
# b$ q- z( [ S Q. i) l2 r" G+ C8 m+ c" q- r& S/ ^3 j5 x% J
) P( Z6 b, l/ O9 g" u+ ]& W
状态6 x3 H7 |9 H; x2 b
5 ` A$ n {/ S1 I# [W型氯丁橡胶
3 H' n) g5 I& w- Y
& ^! D" W# m+ \6 P
! l6 G1 @& x$ p5 E- a( M2 ?GN型氯丁橡胶' m; e5 k: b8 G0 | F2 W
7 ?: o+ G# V, x* P9 a! [+ ]6 |$ J% }
4 D6 H3 f0 d2 k; F天然橡胶
# D" x0 a$ a2 i# ~8 U6 Y) T( u% M/ f& h7 d) ]
" U3 X2 D0 V" ^: e
" K) u, s# U0 n$ \. w4 k, |弹性态$ f$ y/ f4 H$ a& q3 }! F& [( R' f
o Z1 h3 @( a
: Y, o7 l2 T; r) X: E% W室温~79℃
, J3 V7 E# ?( B5 i# ~$ U- A; ^' B
3 a8 C* j: y3 h" _ O3 e5 l# q) s& L1 ]& r
室温~71℃
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4 p7 v8 k* H& M1 M室温~100℃
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6 l3 G" u( z' s; y( [! {
V% u, f+ W4 b
粒状态8 Z! m8 m* @1 r! t
, k9 J' p" l% l1 H1 ] $ t- m, O. Z/ c, r
79~93℃+ i% T" j* e& X. Z
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塑性态+ f3 f% Y0 v& @
; q2 n. X( W) s! f3 r B
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93℃以上
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9 Y0 v/ |+ A4 d
约135℃
, y, k7 J$ D7 h" U% _( p1 D
6 o; H9 f, R- N4 u, v) W: e4 t - }# g |" G3 j
4 X/ V( B* r p) ~+ q) w
8 K+ {- t, h# s4 S" p" h6 O
, x+ \% B5 ]9 }9 c由温度引起的橡胶在三态间的变化是可逆的,处在塑性态下的橡胶,如果降低温度,可使其回复至弹性态。利用弹性态的剪切力,可使填充剂分散良好。当氯丁橡胶的加工温度高于90℃时,则有一部分氯丁橡胶转变为塑性态,构成了弹性态和塑性态共存的状态,即粒状态。由于氯丁橡胶的弹性态温度比天然橡胶低,因此其混炼操作温度也应比天然橡胶低。在工厂的实际操作中,混炼胶的温度一般是很高的,故应尽可能早一点加入填充剂,以便使填充剂在弹性态下达到一定程度的混入,借以提高混炼胶硬度,增大剪切力,使之在塑性态下混炼,也能分散良好。5 G/ M$ m, C+ u% g
$ u# S b/ _7 l$ p) L/ e(一)开炼机混炼% {$ }! N- `4 G0 d
氯丁橡胶的混炼生热比天然橡胶大,所以氯丁橡胶混炼的批量要稍小一些。
) k0 ]' e) s2 Y, [5 J9 C: g8 o: z7 `: f9 r+ d% ^
/ N& c& q3 r! p+ ~. ^7 S氯丁橡胶开炼机混炼方法7 W- A$ O, g4 g. A
6 A, X2 A( C+ z4 E; \4 i7 Z, U G! D$ M; L8 D: E3 P$ o
5 X8 I- p3 {! s; m! Y
操 作 程 序
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" a5 l" C9 q0 i1 ^, o
1 {' K# }: _& o. Y0 A! P1 s需要时间,min6 m4 E& b5 S" V: k- z
% V: O. y' I4 ^" ]- k& w4 V6 M& L 7 v/ [' |3 q' p. u9 M e( W
累计时间,min. f, \) r% j0 A* [
7 a. c# j1 a: _" x5 g8 b# U
9 U3 I) Y8 A( o. v( r5 i⒈辊距定为6mm,通入冷却水
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0
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T0 [6 y G* V. [8 F! i: ^ @; ~' e" D
! H. C( ^( B# R( g/ ~" t! O⒉塑炼聚合物使之包辊(割胶打卷两次)- {, S' `. ]8 x6 Z/ h
9 O0 F& ]3 _: {' O# q2 O! W* g56 L! }$ A8 [6 \* K2 L! O
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5( ]% w9 [8 M" A% H: e
, k! A% C3 \1 P8 ~9 V" D
5 H5 l8 n- b8 F& Y7 E ]3 P⒊加氧化镁/ ~5 r ]8 @( b2 Y
% x3 S( Y0 q& K$ r; M) @0 P. H2) B W+ D% h1 G: V. r
E; w. ]& U" \2 _& N4 Y' j % U" K9 }; L; S" H$ v
7
1 l$ ]$ S( H) C& w7 a# E5 j5 M% P4 r8 i; x- | y$ Q
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⒋加防老剂、防焦剂(铅丹配方加TS)
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7 Q1 L" D- [. l. n6 j9 U9 O! j7 S1
! h2 Z; J5 N# T2 Q3 ?4 l# H2 A9 L8 z! F- t7 j0 i# j: x& ^- ?& a
5 v* \ d; E, f. T3 B9 O, ?
8
( q$ x" f2 w# P5 U& Y; j
+ M! {/ m! ]* o: d: H 9 h- s" {2 ?% D& U9 s9 t% {
⒌加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等)0 u% L" _" H6 }6 I/ }& x
v. o# ]6 P( V( e j% u3/ ?2 S, u$ Y, M9 H$ i' n Z( {. E
& [2 p6 L5 i6 Y" q7 b) t
6 t2 {: t% Y; `8 H. \& G11& V; M9 i- E0 `% E
, {" R5 a! Y, H
0 Y8 f5 a$ a5 |# ` h
⒍加软质填充剂(软质炭黑、无机填充剂等), E2 k% ~ O. `4 P: {1 ?
9 ~" A- I5 u, a$ U$ O) R- j1 H; A6 w
2+ b: m2 i0 _; X# m( i6 ?
: U @3 [) E- k! n+ c l/ Y- N3 Q
. t8 g- _! V2 D2 Y4 U; A0 {! |
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W; e0 }/ a. Y9 q, q; d
4 S" {$ F! T& }1 h% `
) H: T! y5 z: e0 {6 {⒎加软化剂(石蜡、凡士林、硬脂酸等)* o% @' X; ]7 U
" E# P. |: @* F! R" g: i) Y
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9 ^# E6 n1 X$ d4 k! q; S: k
9 M, r" a- G3 a. k0 Y1 f) h/ q15$ t- d3 s9 `' ?
( Z9 n0 w$ H1 J1 q6 X; l0 I
P6 t! [6 t; f. ^⒏加油(慢慢加)9 C$ o9 G2 _# @. X# A# W- m5 t
, r' U8 `* j6 y- R o" e. G( ^( w
4
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& p" I" v* C8 `8 \& \5 L2 V7 c
, q! G* H- {9 @! [2 Y) N19
, }4 [9 j% f/ ]: b/ J+ ~3 n* ^) h. I
; J" M: l& g8 c1 ^+ o; o) Y
+ h* r1 y7 _0 f⒐加氧化锌(铅丹分散体) 、促进剂" z- l7 r, k) ]" w- ?# i& R& S
: a5 U. ^' u( X6 S/ M
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! t' l0 c2 m0 f2 J! H8 C25
0 V, _1 t& a4 x; G( h: M
" V2 q+ ~: S7 i% v% P- x2 k- L
8 T E4 m9 T9 Y& T$ m⒑左右各割胶打卷六次,下片、冷却' y6 K& L( F0 B2 l# x3 }
+ p# R a& m3 J4 R6 T% Q
—
6 ]# T2 t- Z8 B& I6 b9 e$ i: T, x0 V8 `( M+ Z" P
% ?" h, ^$ f6 p/ `4 ?" l1 ]; ]0 p
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( V% E: p1 ]* h' G1 h* z$ A$ `' L5 s7 T1 v6 X
0 K; v4 R* Y, y$ Y# e3 I& S6 L$ q$ S4 J
直到加入硬质填充剂之前,都应冷却辊筒,以保证能够在弹性态下加料。但氧化镁在太冷的辊筒上会结块,易引起分散不良,所以辊温以50℃为宜。补强性填充剂只能少量逐次添加,软化剂可和软质填充剂同时加入。粘着性太大的胶料,添加少量硬脂酸盐,效果较好。
* u4 \1 m( B8 f) R) V% A0 i在填充剂达到充分混炼之前即停止割胶打卷,是造成分散不良的原因。混炼温度过高会产生 粘辊,粉料分散不均,甚至会产生焦烧。5 }. [) p- G+ g
(=)密炼机混炼
) J0 g! {# U7 Q8 P4 y; q) {1 ?氯丁橡胶因混炼生热大,故其装胶容量应略为减小。其装料系数一般定为60%。密炼机混炼方法举例如表6-31。
3 y3 f# w* x! f1 ?/ z. B% n. H+ M2 [; m+ W8 f o
, V2 E l% R' [6 c* T V
表6-31氯丁橡胶密炼机混炼法
& Q2 U3 g2 r' a+ n
9 O) b/ W" e+ s0 Q5 P* M. X) V! _: h
: M0 Z! M* c7 r! L
操 作 程 序( n8 d0 `! j$ t/ n* q- b
# C8 v! j) Y* r
4 r. C2 @ O. U" E( ~# I. S' Z
需要时间,min
) V4 j, z6 I: R% p6 ^# i e$ L7 q0 k4 v, S
3 D/ l! t! L$ Y$ \9 ~* Z
累计时间,min
7 W( H; v2 _: a. \5 k$ G, R: T9 C2 L! u& S7 [
" n' T4 T- G) N" @* J: Y
1.用11号密炼机,转子转速20r/min- i% Z" L5 Z7 X4 }1 Y
0
( S* U8 Y: y8 ~/ r+ J6 X* \, ?6 \! H i 0
2 l8 v0 y. C9 i0 i- c & W7 p. Q8 r" ~* r; m$ W
2.加聚合物、氧化镁、防焦剂、防老剂
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2
. j& v" T3 n, d0 }! s# c - M7 N" N% b3 }- H
3.加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等)6 P" C9 T, A& L) _2 n
2
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- A3 Y: ?6 j E s: D4 N) t ; T1 k+ R% R) G7 I R
4.加软质填充剂(软质炭黑、矿质填充剂等)# f" B; T( z6 Q- d
3, B: v& J- c' ^; e2 k& G
7) a* y6 Y& ^' j! Z* P
o; @0 C- A6 P E1 I$ K8 [6 U5.加软化剂,二分之一的油; ?) D U- G) y% _' U7 V( Q
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6.加剩下的油
: X2 I+ }3 m. ^. x* b, x2 l 2: F: }4 o: V' l- {4 P, {
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8.排胶、冷却
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8 K/ Y/ u) Q# f! O/ a, g; z4 B& P2 S9 \8 R4 V3 G8 r3 P
# z* D0 }$ N" z* D0 @$ Y, C4 S# \; R6 J8 X8 ~ H5 \1 I. S: K% B" i6 {
密炼机混炼时间一般在5~15分之间。为了使分散良好.混炼时间需要稍长一点、在实际生产加工中,氯丁橡胶的密炼机混炼,可分为以下两种方法。(1)混炼高质量的胶料时,由于含胶率高,又要求分散良好,所以混炼时要和用开炼机混炼一样,填充剂要渐次加入。 (2)混炼低质量胶料时,或密炼机的转子和室壁的间隙较大时,可以同时大量投入填充剂。 密炼机混炼的要点有两点:一是把混炼胶料捏合成团;二是有效地利用剪切力,使之分散良好。如果密炼机的性能好,能很好地捏合胶料,就可以只考虑分散良好的问题。如果密炼机的转子和室壁的间隙大时,或者混炼含胶率低的配方时,则捏合胶料是第一位的,分散良好是第二位的。这时,装料系数应增大到65~70%,同时填充剂的加入方法也可以采取近似于“逆混炼”的方法。即在氯丁橡胶加入后,把氧化镁、防老剂、全部填充剂的一半同时加入。若胶料松散而不能捏合成团时,还可同时加入一半的油等。总之必须设法使胶料捏合成团。9 n- w4 `# r+ u* i! x, ]; E# c
应该注意,氧化镁单独加入时,如果转子较冷,则易结块粘附。软化剂若与填充剂同时加入,也易结块。在填充剂分散之后再加油,或者在油分散之后再加填充剂,分散效果均好。另外,当使用吸油值较大的炭黑时,最好先让炭黑吸油后再加到胶料中去。在胶料捏合成团性良好的情况下,软化剂最后加入,则分散良好,并能降低胶料温度。用密炼机混炼时,为防止产生炭黑凝胶或焦烧,应尽量采用低温混炼。但例外的是陶土,碳酸钙及其它无机填充剂,由于其含水分较多,致使分散不良,如果将胶料温度提高到100℃左右进行混炼,借以减少水分,则分散良好。 在密炼机上加氧化锌、促进剂时,排胶温度控制在105一110℃,不在密炼机上加时,排胶温度应低于125℃。氧化锌和促进剂最好以母炼胶的形式加入。 最近由于密炼机的转子转速有所加快,氯丁橡胶易于焦烧,一般趋向采取在密炼中进行短时混炼,快速排胶,在开炼机上加氧化锌,然后用压片机等进行补充加工的两段混炼法。 |
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