东莞市宝品精密仪器有限公司为你解析现代混炼技术和混炼设备

1：引言

当今世界，新材料引出新工艺，新工艺又带来设备的新变革。如橡塑合流趋势已日渐明显，通过橡塑共混，使弹塑性材料性能互补，并通过动态反应交联或合金化技术，使橡胶塑料的界限已渐消失。又如熔融橡胶能与熔融塑料相媲美，而离子交联热塑性弹性体，可高温挤出亦可注射或模压，降至常温，又显现橡胶的物理机械性能。可见，橡胶的热固性传统概念，正在更新和转换。

然而，混炼的均匀和稳定与否，是确保所有橡塑制品质量的关键。发达国家对混炼技术和设备都十分重视，尤其是动态交联共混，其温度、粘度和反应时间都颊精确控制，如剪切效应和速度梯度，都要与交联共混相适应，以达到“分散相”分散均匀并在连续相内分布均一。 

2：开炼密炼的新替换

现代的混炼设备，密炼机已独占鳌头，开炼机仅用于辅助出片，即是此功能，也不断为挤出压片机所代替。这不仅因为开炼机混炼污染严重且效率不高，更主要的是其质量无法稳定。如EPDM ／PP 交联共混，开炼机需32～35min，而用高温剪切密炼机只需5～6min。更由于前者长时间热裸，经空气氧化会降解变色，且易发粘而难于操作，而当EPDM／PP配比较高(如75／25) 时，还会因脱辊并难于出片，常常无法混炼。尤应考虑的是开炼机的剪切效应和速度梯度都太低，不足以克服动态交联后的聚集力，因而分散不充分。加之，开炼机温度场不佳，粘度场也不均匀，故在后加工时，塑化流动性差，制品表面不光滑。另外，开炼机无横向混合，须靠人工捣胶切割，从而造成批间的人为差异，为后续的挤出加工，造成挤出口型的质量波动。

3：混炼技术的新进展

现代混炼技术已取得长足进步，其显著特点是由产量型向质量型的转变。目前剪切分散已经过关，分布混合则成为关键。而欲分布混合均匀，温度与粘度的均匀是至关重要的。这些须靠密炼机的性能来决定，同时亦与操作方法有关。为使质量均一，必须消除问歇混炼的批间差异，故混炼的方法也逐渐向一次化转变。即塑炼、炭黑母炼及加硫终炼，均应在同一台机内一次完成。

对于不具备同机一段终混条件者，也可用串联法来实现一次混炼。它由一台高温剪切密炼机（母炼)串联一台低温低速密炼机（加硫终炼），亦属于一次法终混，故又称两段交接一次混炼法。因两段间不需冷却停放，可消除一段到二段及批间的差异，从而使后加工的质量稳定。

密炼机组包括上辅机(称量加料系统)和下辅机(出片及冷却系统)，上下辅机对混炼技术的作用与密炼主机同等重要。“上主下”三机协调一致，形成流水作业，且全系统微机监控，混炼质量才能稳定。

加料方法和加料顺序，对混炼质量也有很大影响，应根据工艺配方和混炼机器自行寻求最佳点。高性能的机器固然好，低性能的机器亦能炼出高质量的混炼胶，这才能显示出混炼者的技术高超。如F270型密炼机(40 r／min)，橡胶与炭黑一次加入，软化剂升温至100℃时加入．水温控制在40～5O℃。若装料过多，上顶栓浮动过高，混炼室上方(颈部)形成死角，则排料质量不匀。延长时间，效果也无明显改变，且有局部凝胶。而装料过少，上顶栓压力不达标，胶料打滑，造成剪切不充分，混炼时间也须延长。不同配方，升温速率不同，加料时间亦应调整。如中超耐磨炉黑与N 339，同样升至160℃，前者为110 s，后者为270 s；如水温偏低，则排胶温度相同而时间延长，若定165℃排胶，在160℃时排出，混炼胶表面即明显粗糙，且有明显的未混入碳黑，排出下片的两边呈锯齿状，仅此5℃之差，影响却很大；再如软化剂在100℃时加入，迟至120℃时再加，混炼效果也明显变差。

4:混炼机器的新特点

现代密炼机常用的是F 型和GK 型(剪切类)，对于特殊磨损或低温及高质量要求者，亦有

用K 型或E型(啮合类)的。批量小和多胶种，可采用中小型专机专用。而大批量者，多用大型密炼机并集中混炼，如F370，GK400．GK 600型。日本和台湾产的翻斗型，多用于我国中小型企业，因其效率低，混炼时问长，且密封不良，加上剪切功率不足，硬料难以混匀。先进的密炼机，不仅产量高，质量稳定，效益也好，如F 270型K270型，产量是I1密炼机的4 倍，可节约原材料和电耗30万元／a，胶料的延伸率也提高10％

为适应橡塑共混的需要，高温强剪幻快搅混的大功率橡塑混炼两用机，近年来发展很快。

密炼机近期的重大改进是采用同步转子(又称ST子)，其特点是剪切型转子速比为1：1，且同向回转．从而打破异向有速比的传统概念。S T转子密炼机，又称匀速密炼机，其主要优点是温度分布均匀，进而使胶料粘度也均匀，从而获得分布混合均匀。