橡胶的塑炼及混炼
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陈秦阳
(西北橡胶塑料研究设计院 陕西咸阳 712023)
前 言
随着改革开放的不断深入,我国的各行业都得到了迅速的发展,橡胶工业也不例外。但是有些企业由于缺乏必需的技术人员和熟练的操作工人往往又限制了他们的发展。因此迅速培养这些企业的技术人员和提高操作工人的生产技能是当务之急。
众所周知,橡胶加工工业是一门专业性很强的技术性工作。它不但需要技术人员除具有较高的业务水平外,同时还应具备广阔的其他学科领域的知识。不断地消化吸收国内外橡胶工业的新技术、新工艺和新原材料。只有这样才能设计出比较经济的、最佳综合平衡性能的配方。但是,这仅仅是橡胶加工的一半,而另一半则是由操作工人来完成。如果有好的配方,而没有操作工人来圆满的完成配料、混炼、压出、压延以及硫化等等一系列工序。那么再好的配方也无法生产出好的产品。因此,提高操作工人的业务水平是提高产品质量的有力保证。只有技术人员和操作工人的完善结合,才能使我国的橡胶加工工业上升到一个新的水平。
作者通过十几年的工作实践经验,着重讨论利用开炼机对橡胶的塑炼、混炼等方面的问题。
一、橡胶的塑炼
对于橡胶制品来说,要求生胶具有一定的可塑度。例如,对于模压工业制品的橡胶要求生胶可塑度在0.25~0.35左右。对于压延、压出、海绵胶、胶浆等胶料的可塑度要求在0.4~0.6左右。如果升胶达不到所需的可塑度,会给混炼带来很大的困难,同时无法保证制品的质量。因此,对于门尼粘度较高的生胶必须进行塑炼,并获得所需的可塑度,保证其后各项工序的顺利进行。可塑度过高或过低会对橡胶加工和制品有何不良影响呢?如果生胶混炼不足,可塑度达不到要求,则混炼困难,会发生脱辊等现象;另外胶料的收缩率增大。生胶过度塑炼则混炼胶的硬度、拉伸强度下降,则耐介质耐老化性能下降。所以,按照不同的制品要求,来搞好生胶的塑炼,是非常重要的。
并非每种生胶都要进行塑炼。这是视橡胶塑炼特性、门尼粘度等等情况而定。一般情况下,门尼粘度(ML100℃ 1+4)在80以下的除特殊用途的胶料外可不必进行塑炼,在混炼以前薄通几次就可以进行混炼了。门尼粘度(ML100℃ 1+4)80以上的生胶则要进行塑炼,但也不完全是这样。如氟橡胶尽管它的门尼粘度为65~180,但它的分子链刚性大,性质稳定,生胶经长时间的塑炼,不但粘度下降极少,有时还会增大。所以,氟橡胶不经塑炼可直接进行混炼。
从国内橡胶加工工业来看,目前主要塑炼的是不饱和天然胶和硬丁腈胶。对于三元乙丙胶、丁基胶、氯丁胶、顺丁胶和丙烯酸酯胶,如果用于模压制品则不需进行塑炼,可直接进行混炼。但对于压延、压出、海绵制品,为了保证制品的收缩率小,制品表面光滑,即使不需塑炼就可以混炼的生胶,也要进行多段塑炼,以提高生胶的可塑度,生产出合格的制品。近年来,从国外进口的软丁橡胶如日本丁腈240S、俄罗斯的CKH-26等,因其门尼粘度值较低。一般不必进行塑炼,而直接进行混炼。
下面就天然胶和丁腈胶的塑炼方法和注意事项略加表速。
天然胶由于它的生胶门尼粘度值大,机械强度高,如果不经塑炼则混炼十分困难(这里主要指1#~5#烟片胶)。所以,天然胶在混炼以前必须进行塑炼,以便得到适宜的可塑度。
天然橡胶由于是结晶性橡胶,尤其在冬季如果不解除结晶,那么会给切胶带来很大的困难,并且损害设备。所以在切胶以前,要进行烘胶。烘胶一般在烘胶房进行,温度约为60℃左右,时间48小时为宜。
生胶自烘房取出后,首先清除生胶表面的杂质,然后用切胶机切成约5公斤左右的小块备用。最好将胶块用隔离剂隔开,以免相互粘连,并保持清洁。切好的胶块需要破胶,一般工厂是在炼胶机上进行。以14寸炼胶机为例,首先调窄挡板(工作面约占辊筒长度的2/3),调小辊距(0.5㎜),目的是防止炼胶机负载过大,而发生“跳闸”和损坏设备。然后将胶块一块一块地靠大牙轮一端投入炼胶机中,装胶量约为20公斤左右。装胶时应侧身对着炼胶机或站在炼胶机侧面,以防止胶弹出伤人,与此同时打开冷却水。破好的生胶要及时塑炼,不要长时间停放。因为停放时间一长,生胶会重新粘成一团。还要重新进行切胶、破胶比较麻烦。
塑炼时,将生胶放入塑炼机中,任其自然通过辊距直接落入料盘中,不要包辊。反复进行,时间约为30分钟左右,辊温控制在50℃以下。如果温度过高,则会出现假可塑度现象(一旦塑炼胶冷却后,又会发生复原现象)。为了避免这种现象,辊筒温度越低越好,同时机械剪切力增大利于橡胶大分子降解,从而获得塑炼效果。
在塑炼开始后的前十分钟内,天然橡胶塑炼效果十分明显。随着时间延长可塑度增加会减慢。如果这个时候停止混炼,在混炼的时候,会很快的反映出来:塑炼胶不易包辊,即使是包辊,表面也是不平滑,粉料不能加入。这个时候要对塑炼胶进行重新薄通塑炼。直至获得满意的效果。
从以上情况看,尽管时间不断延长,天然胶可塑度增长没有前十分钟内效....
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