在橡胶混炼胶生产过程中,合理分段添加助剂对混炼质量、物理性能、加工性能以及最终产品质量有着至关重要的影响。助剂的加入顺序不仅影响胶料的均匀性,还会影响硫化、加工稳定性以及制品的最终性能。因此,合理区分助剂在一段混炼和二段混炼中的添加至关重要。
一段混炼助剂的添加
1. 生胶及补强填料
一段混炼的主要任务是将生胶、补强填料及基础配合剂均匀分散,使胶料初步达到可加工的状态。主要添加的助剂包括:
生胶(NR、SBR、BR、EPDM等)
作为基质材料,必须首先加入,以便充分塑炼,使其具备良好的可加工性。
补强填料(炭黑、白炭黑等)
主要起到补强作用,提高橡胶的物理性能。
炭黑应在一段加入,以便充分分散,否则会导致混炼胶性能下降。
软化剂、增塑剂(芳烃油、石蜡油、环烷油等)
在填料添加后加入,以减少胶料粘度,提高加工性能。
2. 加工助剂
防焦剂(CTP、PVI等)
防止混炼胶在加工过程中早期硫化(焦烧)。
一般在一段加入,以便在整个混炼及加工过程中发挥作用。
增粘树脂(酚醛树脂等)
适用于特定胶种(如胎面胶),提高混炼胶粘合性能。
需在一段混炼时添加,使其均匀分布,提高后续加工性能。
3. 活性剂与分散剂
白炭黑活化剂(Si-69、A-189等)
白炭黑体系中不可缺少的助剂,提高填料与橡胶的结合力。
一般在白炭黑添加后立即加入,确保充分反应。
分散剂(脂肪酸、硬脂酸等)
促进填料和橡胶的均匀分散,减少混炼能耗。
适量加入可降低黏度,提高混炼效率。
二段混炼助剂的添加
二段混炼的主要任务是进一步优化胶料的加工性能,并确保硫化体系的稳定性。因此,部分易分解、易挥发或影响硫化的助剂一般在二段混炼时加入。
1. 硫化体系
硫磺
硫磺在较高温度下容易分解,一段加入可能导致焦烧风险。
适合在二段混炼时加入,确保硫化均匀。
促进剂(CBS、TBBS、MBTS等)
促进剂在高温下容易分解,影响混炼胶的储存稳定性。
通常在二段混炼时加入,避免早期反应。
活性剂(ZnO、硬脂酸)
硫化活性剂有助于提高硫化效率。
ZnO可以一段加入,但硬脂酸可能部分挥发,需适量调整。
2. 特殊功能助剂
抗氧化剂(TMQ、6PPD等)
在胶料中起到抗老化作用,避免氧化降解。
部分抗氧化剂(如TMQ)可以一段加入,但6PPD等易挥发的助剂适合在二段加入。
防焦剂(CTP)
如果在一段已添加足够的防焦剂,二段可适量调整,以提高加工稳定性。
其他注意事项
温度控制:
一段混炼温度一般控制在140~160℃,确保炭黑和填料均匀分散。
二段混炼温度一般控制在90~110℃,避免硫化体系受热分解。
混炼时间:
一段混炼时间较长(通常4~6分钟),确保填料和橡胶均匀混合。
二段混炼时间较短(通常2~3分钟),主要为确保硫化体系的均匀分布。
剪切速率:
一段混炼需要较高的剪切速率以利于填料分散。
二段混炼采用较低剪切速率,避免助剂损耗。
合理分段添加助剂不仅能提高混炼胶的均匀性,还能优化加工工艺、降低焦烧风险并提升最终制品的性能。对于混炼胶工厂的工艺人员来说,理解各类助剂的作用及其最zui佳jia加入时机至关重要。通过科学合理的配方设计和加工控制,可以实现高性能、高稳定性的混炼胶产品,为下游制品生产提供优you质zhi的原材料支撑。
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