混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

选用干法密炼机混炼、湿法开炼机混炼、湿法密炼机混炼和湿法连续混炼四种混炼工艺,通过测定硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和炭黑分散度等探究不同混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明,湿法混炼胶的综合性能优于干法混炼胶,湿法连续混炼工艺制备的混炼胶的性能最佳,同时提高了混炼各个工序之间的连续性和自动化程度。

混炼工艺对低滚阻改性剂DS01M作用的影响

研究不同混炼工艺下低滚阻改性剂DS01M(简称DS01M)在胶料中的作用。结果表明:同时加入DS01M和白炭黑的混炼工艺中改性剂DS01M的作用甚微;DS01M对生胶预改性混炼工艺可使DS01M的作用最大,但胶料外观较差,加工困难;分批加入DS01M和白炭黑的混炼工艺中DS01M的作用较大,且加工性能符合要求;混炼工艺对未添加DS01M的胶料影响不大;在适合的混炼工艺下,DS01M可改善白炭黑的分散性,有效降低胶料的Payne效应和滞后损失,且物理性能保持较好。

全配方湿法连续混炼工艺的研究

针对炭黑与橡胶混炼难度大以及传统干法混炼工艺繁琐、产生粉尘污染等问题,研究全配方(补强填料包括炭黑和白炭黑)湿法连续混炼工艺。结果表明:全配方湿法连续混炼工艺分为4个阶段,分别为补强填料和小料水分散体的制备、炭黑母胶的制备、白炭黑母胶的制备、连续混炼;全配方湿法连续混炼工艺从初期补强填料和小料水分散体的研磨到后期的连续混炼均促进了炭黑在橡胶基体中的分散,使硫化胶的物理性能和动态力学性能比传统干法混炼工艺硫化胶明显提高,同时避免了干法混炼工艺的粉尘飞扬的问题,可实现胶料的清洁化、连续化生产。

串联式连续混炼工艺的稳定性研究

利用自主研发的串联式连续混炼机,研究了其连续混炼工艺的稳定性与混炼时间的关系,并与密炼机2段式混炼工艺的稳定性进行了对比。结果表明,初混时的混炼时间超过胶料均匀性趋于稳定时的开始时间可保证串联式连续混炼的稳定性。串联式连续混炼工艺的稳定性水平高于密炼机2段式混炼工艺的稳定性水平。

混炼工艺对白炭黑填充橡胶性能的影响

试验研究不同混炼工艺对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)或天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:无论是SSBR还是NR,采用开炼机混炼工艺制备的胶料均具有较低的门尼粘度;而采用密炼机混炼工艺制备的硫化胶均具有较高的定伸应力和拉伸强度、较好的抗湿滑性能以及较低的压缩生热。

混炼工艺对NR性能的影响

试验研究非标准混炼工艺(工艺A)和标准混炼工艺(工艺B,GB/T15340—2008)对NR性能的影响。结果表明,与采用工艺A混炼的NR胶料相比,采用工艺B混炼的NR胶料ML和MH较大,t10和t90较短,硫化胶定伸应力和拉伸强度较大,耐热空气老化性能略差;采用工艺B混炼消耗的总能量低于采用工艺A混炼,且胶料硫化速度快,可缩短工艺流程,节省能源。

炭黑与NR/BR/EPDM共混胶混炼工艺研究

研究了混炼工艺对天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混胶性能的影响。结果表明:炭黑预混入EPDM的混炼工艺可以改善NR/BR/EPDM共混胶的流动性,改善炭黑的分散程度,提高胶料的物理机械性能和耐屈挠疲劳性,预混入炭黑量以20%～50%(质量分数)较为合理;采取50%比例的硫化剂、促进剂、活性剂预混入EPDM的工艺方法能有效改善NR/BR/EPDM的共硫化性,显著提高胶料的物理机械性能和耐屈挠疲劳性。

炭黑填充热塑性聚氨酯弹性体混炼工艺的研究

研究了热塑性聚氨酯弹性体 (TPU)品种、添加剂和炭黑对炭黑填充TPU开炼机混炼工艺的影响并考察了混炼工艺 (加料顺序和混炼时间 )对炭黑填充TPU性能的影响。结果表明 ,采用开炼机混炼可制得性能良好的炭黑填充TPU ;制备炭黑填充TPU最好不要使用适宜混炼温度超过 160℃的TPU品种 ;加炭黑前一定要先加入适量的润滑剂 (如硬脂酸和硬脂酸钙 ) ;混炼时间不要超过 2 5min。

混炼工艺对炭黑补强TPI/SBR并用胶性能的影响

研究混炼工艺对炭黑补强反式1,4-聚异戊二烯(TPI)/SBR并用胶性能的影响。结果表明,混炼工艺对TPI/SBR并用胶硫化特性和物理性能总体影响不大;采用先制备TPI炭黑母炼胶再与SBR及其它配合剂混炼的工艺,硫化胶的动态疲劳性能较好,滚动阻力较低。

混炼工艺对NBR/PVC发泡材料性能的影响

研究了密炼和开炼两种混炼方式及不同的密炼温度对丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)发泡材料性能的影响。结果表明,混炼温度相同时,密炼工艺比开炼工艺的塑化共混效果更好,胶料的门尼黏度更高,发泡材料性能更优;在130～160℃的密炼温度范围内,密炼温度为150℃时得到的发泡材料密度最低、硬度较高。

混炼工艺对橡胶中白炭黑分散性的影响

通过用橡胶加工分析仪测试橡胶的Payne效应以及炭黑分散度仪、扫描电镜和激光共聚焦显微镜的观察等手段,研究了3种比表面积不同的白炭黑以及混炼时间、转子转速和排胶温度等混炼工艺对橡胶中白炭黑分散状态的影响。结果表明,在混炼工艺相同的条件下,比表面积较小的白炭黑Z 1115MP更容易在橡胶中分散;在混炼时间为6 min、转子转速为60 r/min条件下制得胶料的力学性能最好,白炭黑的分散程度最佳;在适当的排胶温度范围内,温度越高白炭黑的分散性越好,排胶温度以155℃为宜。

混炼工艺对白炭黑补强NR/BR并用胶性能的影响

试验研究混炼工艺对白炭黑补强NR/BR并用胶性能的影响。结果表明,采用先将白炭黑加入BR制成母炼胶再与NR共混的工艺,NR/BR并用胶中结合橡胶含量高,白炭黑的分散性好,Payne效应小,硫化胶的综合物理性能较好。

混炼工艺对丁腈橡胶改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究3种混炼工艺对丁腈橡胶(NBR)改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响。结果表明:无论采用哪种混炼工艺,以NBR1846或NBR3305改性白炭黑填充SSBR胶料的t90缩短,硫化速率加快,硫化胶的抗湿滑性能提高,滚动阻力降低;当采用先混炼NBR和白炭黑、再加SSBR的工艺时,NBR3305改性白炭黑填充SSBR硫化胶的动态力学性能最好。

白炭黑的特性及其硅烷化反应机理和混炼工艺

综述白炭黑和硅烷偶联剂的特性、两者之间的化学反应机理和反应动力学以及白炭黑胶料的混炼工艺特点。白炭黑的表面积是决定其补强能力的重要因素,结构度决定了其聚集体之间的自由体积,高分散性白炭黑小聚集体尺寸占比更大,因此更有利于分散;白炭黑絮凝对最终产品的性能和加工过程都有不良影响,提高白炭黑的硅烷化效率是降低絮凝的有效方法;白炭黑表面大量的极性羟基导致其与非极性橡胶相容性差,硅烷偶联剂的偶联作用使白炭黑的补强效果显著提高,硅烷的吸附能力是硅烷化反应速率的决定性因素,烷基链的空间位阻效应在硅烷化反应和硫化反应中起着重要作用,含长链取代基以及巯基硅烷等新型偶联剂能获得更高的白炭黑分散性;采用啮合型密炼机、提高排胶温度、降低冷却温度、减小填充系数、使用空气注射均有利于提高白炭黑的硅烷化效率。

混炼工艺对混炼胶中炭黑分散性的影响

试验研究了混炼工艺的改进对提高胶料中炭黑分散性的作用。结果表明 ,通过调整母炼胶混炼加料温度和顺序、补充终炼胶加工工序、确定合理的混炼容量和停放时间 ,可改善混炼胶中炭黑的分散性 ,确保混炼胶半成品的质量。

统计调优在橡胶混炼工艺参数优选中的应用

用统计调优方法对橡胶密炼工艺进行定量分析。该方法较一般分析方法有显著的不同：所需试验次数显著减少；能排除不显著因素的干扰，从而能对混炼过程的参数进行调优并能得到精确的参数控制数值，而且，分析过程极易在计算机上实现，容易被操作人员掌握。

混炼工艺对炭黑/NR胶料性能的影响

研究混炼工艺对炭黑在NR中的分散性及其硫化胶性能的影响。结果表明:提高填充因数、转子转速和起始温度,胶料转矩和能量消耗增大,升温速率和排胶温度升高,混炼时间缩短;选择适中的填充因数和混炼时间,提高转子转速、起始温度和采用分段降速混炼均有利于提高炭黑的分散性;当炭黑分散性较好时,炭黑/NR硫化胶的物理性能、动态力学性能和耐磨性能提高,压缩生热降低。

不同牌号炭黑及混炼工艺对氯丁橡胶性能的影响

在硫化体系最佳的前提下,研究了N550、N330、N115、N234四种不同牌号的炭黑对氯丁橡胶2442物理机械性能的影响,并选取物理机械性能最佳的N330、N550共混,探究适应于氯丁橡胶2442的最佳配比,在此基础上探究了适合氯丁橡胶的最佳混炼工艺。结果表明,当m(N330)∶m(N550)=20∶10,时硫化胶料的物理机械性能最优;密炼机初始温度为60℃、转子转速为60r/min、混炼时间为5min时,混炼胶具有良好的扯断强度。

XLH-150型连续混炼工业化机台的混炼工艺参数对胶料性能的影响

研究XLH-150型双转子连续混炼机的混炼工艺参数与胶料性能间的关系,确定XLH-150型连续混炼工业化机台的最佳混炼工艺,并与传统密炼机三段混炼工艺进行对比。结果表明:XLH-150型连续混炼工业化机台的最佳混炼工艺为初炼采用GK-45E型啮合型密炼机,转子转速为50 r·min^(-1),温度为40℃,混炼时间为270 s,填充因数为0.6;补充混炼采用XLH-150型双转子连续混炼机,转子转速为40 r·min^(-1),过2遍连续混炼机,各段温度分别为70,65,60和55℃。采用连续混炼工艺的胶料性能优于采用传统三段混炼工艺的胶料性能,即胶料的Payne效应降低11%,滚动阻力降低15%,拉伸强度和撕裂强度略有提高;同时生产效率提高44%以上,总单位能耗降低39%。

混炼工艺对防老剂RD残余量及胶料性能的影响

研究混炼工艺对防老剂RD残余量及胶料性能的影响。结果表明:在高温处理过程中,防老剂RD发生分解反应,且随着热处理温度的升高,其质量损失增大;防老剂RD在高温(155℃)混炼阶段加入比在低温(110℃)混炼阶段加入质量损耗增大20%;与在高温混炼阶段加入相比,防老剂RD在低温混炼阶段加入,胶料在老化前的物理性能相当,但是在热老化后的物理性能、耐磨性能和抗切割性能等均得到改善。