密機塑煉,屬于高溫塑煉,溫度一般在120℃以上。生膠在密煉機中受高溢和強烈的機械作用,產(chǎn)生劇烈氧化,短時間內(nèi)即可獲得所需的可塑性。因此密煉機塑煉效果取決于煉膠溫度、煉膠時間、化學塑解劑、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、裝膠容量和壓砣壓力等因素。響密煉機塑煉的幾大因素。
1、溫度
在密煉機塑煉過程中,由于生膠受到激烈的摩擦剪切作用,所產(chǎn)生大量的熱不能及時散失,因此塑煉溫度迅速上升,而且總是保持在較高的溫度范圍,所以屬高溫塑煉。塑煉效果隨溫度升高而增大,但溫度過高會導(dǎo)致橡膠分子過度降解,使物理機械性能下降。所以天然橡膠塑煉排膠溫度一般應(yīng)控制在140~160℃,丁苯橡膠塑煉溫度應(yīng)控制在140℃以下,溫度過高會發(fā)生交聯(lián)或支化,反而降低可塑性。對丁腈橡膠來說不能用密煉機塑煉,因為在密煉機溫度下,非但不能獲得塑煉效果,反會導(dǎo)致凝膠的生成。
2、裝膠容量
首先要合理確定裝膠容量(稱工作容量)。容量 過大或過小都影響生膠的塑煉效果。容量過小,生膠會在密煉室中打滾,不能獲得有效塑煉;容量過大,會使生膠塑煉不均勻,排膠溫度升高,設(shè)備因超負荷運轉(zhuǎn)而易于損壞。裝膠容童應(yīng)根據(jù)密煉室壁和轉(zhuǎn)子突棱磨損后的縫隙大小,通過標定確定。通常裝膠容量為密煉室容量的55%~75 %(即填充系數(shù)為0.55~0.75) 。有時為降低排膠溫度,要適當減小裝膠容量,這些都應(yīng)視具體情況而合理確定。
3、壓砣壓力
壓砣壓力的大小,對鍛煉效果影響很大。實驗表明,適當增加壓砣壓力,能提高膠料的剪切作用,是縮短塑煉時間的有效方法。當壓力不足時,壓砣被塑煉膠推動產(chǎn)生上、下浮動,不能使膠料壓緊,從而減小對膠料的剪切力作用。若壓力太大,壓砣對膠料阻力增大,使設(shè)備負荷增大。通常20r/min密煉機壓砣壓力控制在0.5~0.6MPa,40~60r/min密煉機壓砣壓力應(yīng)控制在0.6~0.8MPa。除此之外,生膠本身的質(zhì)量及操作技術(shù)水平等對塑煉效果也有一定的影響。但是在密煉機塑煉中,z主要的是必須嚴格掌握塑煉溫度和塑煉時間。
4、時間
密煉機中塑煉時間對天然橡膠可塑度的影響。在塑煉初期,可塑性隨時間的延長而呈直線上升,但經(jīng)過一定時間以后,可塑性的增長速度減緩。這是因為隨著塑煉時間的延長,密煉室內(nèi)的氧逐漸減少,致使氧化裂解反應(yīng)逐漸減慢。另外隨著塑煉過程的進行,密煉室中充滿了大量的水蒸氣和低分子揮發(fā)氣體,亦阻礙了橡膠與周圍空氣中氧的接觸,使生膠的氧化裂解反應(yīng)減慢。因此,隨著塑煉過程的進行,可塑性的增長速度逐漸變緩。為了提高密煉機的使用效率,通常對可塑度要求在0.50(威氏)以上的膠料采用二段塑煉或用促進劑M、DM塑煉。
5、化學塑解劑
在密煉機的高溫塑煉條件下,用化學塑解劑比在開煉機中更為有效,因為高溫對化學塑解劑的效能具有促進作用。不過,用密煉機塑煉時由于高溫下橡膠分子的氧化裂解過程甚為激烈,膠料質(zhì)量較難控制,橡膠的物理機械性能較差。目前工廠中常用促進劑M、DM和2 , 2’-二苯甲酰氨基苯基二硫化物作為塑解劑。
在不影響硫化速度和物理機械性能的前提下,使用少量塑解劑(為生膠量的0.3 %~0.5%)可縮短塑煉時間30%~50%,取得較好的經(jīng)濟效果。
6、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
在一定范圍內(nèi),塑煉膠可塑度隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增大。在實際生產(chǎn)中,轉(zhuǎn)速通常是不變的,因而在制定塑煉條件時,轉(zhuǎn)速一般不是考慮的因素,但如果存在轉(zhuǎn)速不同的機臺則應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)速的快慢確定不同的塑煉時間,以獲得相同的塑煉效果。通過實驗可知,在相同的塑煉溫度下,達到相近的可塑性時1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越快,則所需塑煉時間越短。如密煉機塑煉生膠的時間只相當于國產(chǎn)密煉機的30%~50%。但是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不宜過快,否則會使生膠溫度過高,致使橡膠分子劇烈氧化裂解或引起氧化交聯(lián)而產(chǎn)生凝膠。
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