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。

密炼机终炼温度对白炭黑胶料性能的影响

针对白炭黑胶料,采用高温(100℃)和传统低温(50℃)终炼法在密炼机中分别进行湿法混炼胶和干法混炼胶的终炼,研究终炼温度对胶料性能的影响。结果表明,相较于低温终炼,高温终炼会使混炼胶的门尼粘度和混炼能量消耗降低,混炼胶的t_(10)和t_(90)略微延长,硫化胶的邵尔A型硬度、100%定伸应力和300%定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率减小。

共混橡胶门尼粘度均一化对橡胶共混物性能的影响

研究共混橡胶门尼粘度均一化对橡胶共混物性能的影响。结果表明,在不改变配方的前提下,通过对橡胶分别进行塑炼,减小了各橡胶的门尼粘度差异,改善了共混物中橡胶相的相容性,从而提高了共混物的综合性能:胶料的门尼粘度降低,加工性能提高;胶料的Payne效应减弱,填料分散性显著提高;硫化胶的损耗因子峰峰值增大,拉伸性能显著提升。

混炼工艺对杜仲胶/天然橡胶并用胶性能的影响

研究混炼工艺对不同并用比的杜仲胶(EUG)/天然橡胶(NR)并用胶性能的影响。结果表明:当EUG用量不大于30份时,EUG/NR并用胶无明显的结晶,EUG硫化胶的结晶为β晶型;与干法混炼工艺下EUG/NR并用胶相比,湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的Payne效应弱,炭黑分散性更好;随着EUG用量的增大,EUG/NR并用胶的拉伸强度减小;湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的伸张疲劳寿命延长,当EUG用量为20份时干法和湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的伸张疲劳次数均最大。

炭黑结构度、粒径对NBR硫化胶拉伸力学行为及磨耗性能的影响

课题研究炭黑结构度、粒径及并用量变化对NBR硫化胶不同拉伸力学行为及磨耗性能的影响。结果表明,炭黑结构度降低、粒径增大、并用量提高,胶料ML、MH降低,t10延长;硫化胶力学性能随炭黑结构度、拉伸速度降低均会有所下降;炭黑结构度过低、平均粒径过大,诱发应力集中效应,力学性能下降明显;硫化胶耐磨性随炭黑结构度降低、粒径增大、并用量增加呈线性关系下降。

密炼混炼工艺对丁腈橡胶性能的影响

研究了塑炼破胶、转子转速、排胶温度、混炼时间等密炼混炼工艺对丁腈橡胶性能的影响。结果表明,增加塑炼破胶,分段提高转子转速,适当延长混炼时间、提高排胶温度以及延长密炼卸料后在捣胶机上捣胶时间可以提高胶料的混炼均匀性,降低胶料门尼粘度,改善混炼胶外观和加工性,提高成品的外观质量及一次合格率。

终炼胶自动化输送系统研究

根据双星集团提出的商用车胎工业4.0智能化工厂要求,我司研制了终炼胶自动输送系统。本系统与以前的工艺相比:可实现将密炼机生产出的终炼胶经开炼机压片后自动接取,可实现自动导胶与出料自动切换,整个过程实现全自动,无需人工干预或少人干预。整套系统实现省人化,品质标准化,提高操作安全系数,由人为干预炼胶过程转化为,对提高胶料品质的关注。

混炼胶可塑性的预测与控制

应用回归分析等统计方法，研究了在密炼机中混炼胶排胶点瞬时功率（Ｐ）与可塑度（ＫＳＤ）的关系，从而建立了两者之间的回归模型。对于胎面胶，其回归模型为ＫＳＤ＝０．７９０５－０．７２４７Ｐ；对于内胎胶，其回归模型为ＫＳＤ＝０．８０８６－０．７８６１Ｐ。同时，提出了一种定量化的控制方法，直接给出Ｐ的控制范围，使得ＫＳＤ以９５％的置信度落在合格的范围内。

芳纶短纤维的劈裂对复合材料性能的影响

对芳纶短纤维在复合材料中的劈裂形态及劈裂对复合材料性能的影响进行了研究。结果表明，芳纶短纤维增强复合材料在开炼机上混炼时，芳纶短纤维易劈裂和原纤化，其作用与芳纶浆粕相同，但短纤维更易于混炼。劈裂使芳纶短纤维与橡胶的机械嵌合力增大，从而提高复合材料的拉伸强度和撕裂强度，改善溶胀性能，但降低了垂直于摩擦面的耐磨性能。

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。

氢化丁腈橡胶共混改性的技术进展

氢化丁腈橡胶是一种新型的综合性能优异的橡胶 ,目前已在许多特种橡胶制品上获得了应用。但其价格昂贵 ,因而开展氢化丁腈橡胶与其它聚合物的共混改性是十分重要的 ,既可降低成本 ,也可赋予共混物优异的性能。本文综述了氢化丁腈橡胶与塑料的共混、氢化丁腈橡胶的增强改性以及氢化丁腈橡胶与其它橡胶共混改性的技术进展。

橡胶混炼过程功率曲线新的物理意义

根据密炼机流变理论和橡胶混炼流变理论，赋予混炼过程功率曲线新的物理意义。指出从密炼机混炼过程功率曲线的变化可判断混炼过程是否最佳，打滑是否严重，胶料粘度是偏大还是偏小。

直接利用生产数据对橡胶混炼工艺参数进行优化的研究

以橡胶混炼工艺参数为因素，直接利用ＭＧＫＪ密炼机微机监控仪所获得的数据，研究了采用区间作为因素的水平进行优化的一般方法，并以Ｂ４胶和９０２胶作为应用实例来说明整个优化过程。

合成橡胶常压氢化及产物性能

简介了合成橡胶的３种常压氢化方法：（１）用水溶性Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ催化剂在常压氢下使合成胶乳氢化；（２）用对甲苯磺酰肼使合成橡胶在溶液中氢化；（３）用水合肼在氧化剂及铜离子催化剂存在下使合成胶乳在常压下氢化。指出第３种方法最有发展前景，用此方法除了可制备氢化度高的丁腈胶乳外，还可制备具有热塑性弹性体性质的氢化丁苯胶乳及氢化聚丁二烯胶乳；后二者不经硫化即可用于制备耐老化的浸渍制品、涂料、粘接剂、复合垫片等。

改性胶粉／丁苯共混胶料的流变形态性能研究

研究了改性胶粉／丁苯橡胶（ＳＢＲ）炭黑共混胶料的力学、形态及流变性能，结果表明：胶粉改性后．可提高掺用胶粉胶料的拉伸强度，降低压缩疲劳温升。随着剪切速率γｗ的增大，胶粉用量对胶料表观粘度ηａ的影响减小；加人胶粉减小了挤出口型膨胀率。通过分析胶料破坏断面的扫描电镜照片．可推测胶粉改性后与基质胶的界面结合较好。

双转子连续混炼机混合过程物理模型的建立

建立了双转子连续混炼机混合过程的物理模型，分析了影响其混炼段融体输送过程和混合过程的主要因素，并提出：转子混炼段融体输送量与转子螺棱几何形状、物料粘度、混炼段融体压降等有关；转子对物料的混合过程与转子组合（螺棱交汇区长度）、转子螺棱几何形状、转子转速等因素有关。

连续混炼装备混合性能的对比研究

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚丙烯(PP)不相容体系的共混为结合点,对比研究了啮合同向平行双螺杆挤出机(TSE)、往复式单螺杆销钉挤出机(RSPE)和串联式磨盘挤出机(SDSE)三种连续混炼装备的混炼性能。共混物微观结构以及宏观力学性能均表明,三种装备中SDSE的混炼效果最好,RSPE的混炼效果稍强于TSE。从比能耗看,加工单位质量物料SDSE耗能最多,而RSPE和TSE耗能基本一致。

自适应递推核学习及在橡胶混炼过程在线质量预报的工业应用

实时测取混炼胶门尼粘度是橡胶和轮胎厂十分关心和亟待解决的问题.采用两阶段递推核学习建模方法,按配方快速建立橡胶混炼过程门尼粘度的预报模型,并对模型进行递推更新以适应过程的快速变化.结合混炼过程的特点,提出一种适合门尼粘度的性能指标,并推导了采用快速留一交叉验证法对核学习模型参数进行自适应选择,避免人为选取参数的片面性.所研发的先进密炼信息集成与控制系统已在国内多家大型橡胶和轮胎厂上线应用.门尼粘度实时预报的工业应用结果表明了其实用和有效性,对橡胶混炼过程具有重要的现实和经济意义.

碳纳米管/炭黑复配对天然橡胶湿法混炼共沉胶性能的影响

通过制备碳纳米管(CNTs)/炭黑(CB)/天然橡胶(NR)湿法混炼共沉胶,分析碳纳米管与炭黑复配后的共沉胶物理力学性能、硫化性能和动态力学性能,并与传统干法混炼胶进行对比。结果表明,在湿法混炼共沉胶中,随着填料中碳纳米管份数的增大,胶料的焦烧时间及正硫化时间逐渐缩短,其中焦烧时间缩短了11%,正硫化时间缩短了18%。相比于单一填料的补强体系,复配填料体系更有助于2种填料各自的分散。扫描电镜和动态力学性能分析共同显示,复配填料体系在湿法混炼天然胶中分散得更好,且复合材料拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率更高。

含短纤维胎面胶的混炼工艺

介绍了含短纤维胎面胶的混炼工艺,分析了在混炼过程中短纤维在橡胶中的混合分散模型。指出当短纤维-橡胶复合材料处于最佳黏度状态时,混炼效果最佳。