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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
. K' O: H0 s5 x9 i0 o& b9 D6 W( S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.
7 w7 W7 F0 V$ o; a1 R* x
9 F1 ?+ I- n. U c5 y" V
" S7 @, V& W9 Z氯丁橡胶在不同温度下的相态变化
( {3 M6 p8 H% F' c5 M1 V& j* b. Z# m) E6 ?
$ V7 t, X) \, ]- c, M7 c, S7 r; S
胶种
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1 A( Z; Y4 g! w7 @2 |/ S5 `, g- u% K9 ?. U( P7 R( y( [
状态+ c6 @5 i" t+ |/ l' b Y& g% @
5 ~5 @$ {& ^0 E Z+ M" |8 M( p
W型氯丁橡胶" }" D3 j+ r' r( P- l, _
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4 U& R7 S2 A) w4 H+ S' i% c% |GN型氯丁橡胶# B5 j2 U# i0 {3 F0 J l5 C' h
5 U; T4 d k; S6 M% X9 v: O
+ f+ Z0 ]9 x% y0 n4 Z: o天然橡胶
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: H" W W7 G6 u6 z1 u/ J, [/ M弹性态- G- H1 x- ~1 b" U8 G1 O
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室温~79℃- R+ M, J* ]8 u) t" a1 N( w
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室温~71℃
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71~93℃
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约135℃6 I, K6 k# v% p5 `7 u1 w
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+ j# N1 F1 a8 Q4 ?! H
5 O& ^0 Y5 h. n. h2 R7 K3 e# D
% M+ R7 }, X5 E9 f! R- z; v! {7 A* W' F# \& n" R7 o
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。/ c2 G& p8 n0 V
1 i1 p* V5 K, x% {' t! Z" Y(一)开炼机混炼: W9 d+ o1 A2 Q, v* E
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。
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6 \+ k" `2 d5 A8 w/ T/ @
氯丁橡胶开炼机混炼方法
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1 X H. r, |& c7 U2 I- ?$ s n5 ?6 y2 K9 O, s- X# i6 v
$ v# m7 G% v/ D. ^* s
操 作 程 序
* Z& i6 L) ?) t# _; \; W# [ ~2 Y7 ?3 K
; @8 S4 |2 ?# _; R/ U- t
需要时间,min
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* S% r: a. W' z T- Q: A: z
. j7 Z0 ?1 p, S2 d5 h( L# f R5 |累计时间,min
' N( n7 _! T# a7 ]. {5 \# `9 B0 ]: G0 f9 {* t! R# ~4 S
" g& D6 V0 Q9 w* }
⒈辊距定为6mm,通入冷却水+ E* }: q8 [% o% R6 C; L
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2 ]" A1 }" S; z9 e4 ~( u
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⒉塑炼聚合物使之包辊(割胶打卷两次)9 e+ o, ]+ q$ D8 m% \ S9 E
( I. C, z' |3 U* o
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⒊加氧化镁4 @4 D. d6 K# k& F; x7 O1 k
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: ?/ A+ c+ M4 T1 [! H3 B4 v8 t& A
0 \ h! _7 l' |7, o, w) j+ w) x
5 n% C. L) _9 j+ S' L / K& w1 c' A3 n) n5 q O- ?5 b1 V
⒋加防老剂、防焦剂(铅丹配方加TS): J) K/ Q. q! q* b+ y8 I
$ G; W( G! l8 @( T! o2 Q
1 A, ^" F/ Z4 t4 V& \# y
+ R) g) \' S* H# N, a& l
# L! _; l) |6 k" l85 V9 a( b. N2 l7 Z
$ Z: w: g" z1 o+ _- y8 U) F* o9 r& B
4 F3 y4 ]( }, N6 t: f8 t/ F
⒌加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等)0 C( m2 i `4 `" S( N6 P3 t0 l
4 p* g0 T) d c9 E+ o' d; Q3# a, x5 Z& t4 o, Z5 R( f* d4 {
3 y) b$ M _- U4 d
% F5 @" u' i& N3 B11; L2 h' `- P, c
1 k) u5 i$ m1 P5 n* f
8 P3 @( \; ~" k3 S/ _⒍加软质填充剂(软质炭黑、无机填充剂等)" A1 B, y1 D+ r: Y+ }% X: W
+ N7 `/ P3 J+ V. y/ S
2
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/ X6 w' Z* \8 S8 j. Y$ [ * [6 M2 J: `7 j7 |' x
13) A _$ o5 _; h0 h
" N5 o! S- I) ]3 ]9 _3 g
& `$ J& l: m% t7 i# a9 i⒎加软化剂(石蜡、凡士林、硬脂酸等)7 V+ |5 z ~6 } F( r, s& @# @
# w3 e% o f7 m4 C7 v9 _2
8 N z3 \2 `/ h: F) H
5 n0 }# I3 R. D& _/ Y/ v: G0 i " C/ u, P& o2 \
15. c" K3 H2 F; ~" [8 N
3 ]! J h0 L' U1 m1 w0 J2 q 2 y6 O& E4 r# l& m
⒏加油(慢慢加). a1 L* P7 |* A1 g
& ]% w' o! _6 j6 G# T8 `& V
4+ L5 D A2 V7 d
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% ], a* w# K {( o% {19
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; y0 D7 ]( y) E7 J& `' i% t
; o# u; a+ X& ^⒐加氧化锌(铅丹分散体) 、促进剂# x8 _' l: t5 R5 M$ l# q
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6* l' I- B n6 X
& Y" q6 j; W' G0 |7 [
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7 Q5 W( m* p( @0 m3 \; U⒑左右各割胶打卷六次,下片、冷却
8 I$ i+ _, O* B J7 [9 b O ( d8 I4 q2 o, D9 { E7 E
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% I; T1 j' `0 i+ z; R4 D4 A; B
- W. R6 o5 a$ Q4 `) `- v8 _
4 Q6 x6 g# C" _* y& E0 G9 j—
8 `+ _( L# d+ Y
T. U. Z6 U/ C' g) O6 w : T9 R0 _9 A v% _) ^- q
/ C3 V& G+ F6 H3 S( \+ x5 p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。& J+ C% w) @# M$ \' A! x* W: r0 [
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。+ t6 R& ~6 k" u- ~( p
(=)密炼机混炼
5 K; _& R/ K. s0 L. s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。/ o0 G' C# B3 V9 U7 _& j" v9 p- \
# X1 V2 ?6 ?1 g2 F% z* G( y8 _' o' L' |
表6-31氯丁橡胶密炼机混炼法
1 G3 M3 x& \( [9 C' h1 ~" f: ]6 m. p+ d- n7 |
; y& r4 M) D) y4 N
9 z% G4 \4 z$ Y; b: Y4 c. A操 作 程 序
- D7 S, E7 j. b0 Z0 M9 P. A2 N- y: R2 ~4 w" N& \- a
2 m, a: H/ S& Z. x2 [0 U0 U
需要时间,min% D; a; p7 |1 F2 D% }
. @& T( ]6 w: k) E
0 S, v% t$ E9 j- V8 V累计时间,min
& Z. a" O& _" i0 h' A
: _& K2 f8 d& e! T/ b' [ ( X! C; N, Q" w# Z0 c
1.用11号密炼机,转子转速20r/min3 H5 `( S- i) w( _/ B( O
0; N# f2 c1 j! L- j$ |! }
0
Z1 q0 I$ E/ m ( |! I. y. `5 ^, h9 V4 K) e
2.加聚合物、氧化镁、防焦剂、防老剂
5 c# a# j8 f7 ~7 K% H 2
6 V. s4 [3 ]8 ^* k i- X" D 2
, w- W! t; I3 N5 h$ P1 z: K % E% U# Q" ?- l2 C; L p
3.加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等) h5 k6 P4 G4 Z1 W3 o5 m
2# U( a: _7 i) ~. j+ M
46 m) D, |+ \4 a( a
9 |: B( ~! E) n z1 e" A4.加软质填充剂(软质炭黑、矿质填充剂等)
% |: u3 E2 i8 L* u; i8 m1 k 3" X- S0 z) b: s# A; P
76 V" }+ c9 q( d1 J( f5 D
) G. Q$ q% M2 E3 |
5.加软化剂,二分之一的油' n. |3 n+ |1 O$ o- y8 h( [: j J
2
* Y$ A# y9 F, q8 c 9
3 D" g+ q# d+ Q( R, W, u& {. x ! m4 _, k5 @1 m" E! P/ _2 i U! {
6.加剩下的油$ } T; h3 a, \8 s3 X; T9 h$ ]9 J
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5 x `7 O4 [4 ~! \4 C" c2 {: m: H+ G1 H4 ?! q; }
1 G4 |% d3 ]- N1 R7 h/ V; k: \* o. l/ V5 U
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。
0 H8 b9 k6 O, f7 y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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