硅膠制品混煉工藝

1、混煉操作有哪幾方法，各有何特點(diǎn)？

混煉操作是指生膠經(jīng)塑煉后，按順序加入各種配合劑，經(jīng)過塑煉達(dá)到均勻分散，然后再出片冷卻以至停放為止的全過程。也就是由各種原材料制備膠料的過程。

根據(jù)所用設(shè)備不同，混煉操作可分開煉機(jī)混煉和密煉機(jī)混煉。

開煉機(jī)混煉是硅膠工業(yè)最老的方法，與密煉機(jī)相比，缺點(diǎn)是混煉生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全和環(huán)境污染，并且膠料質(zhì)量不高，優(yōu)點(diǎn)是開煉機(jī)靈活性較大，適合工廠規(guī)模小、膠料批量少、品種多的生產(chǎn)加工。特別適用于海綿膠，硬質(zhì)膠和生熱量較大的合成膠（如丁晴膠）的混煉。

密煉機(jī)混煉特點(diǎn)是在密閉室中的高溫加壓條件下進(jìn)行的。與開煉比較，密煉機(jī)容量大，混煉時(shí)間大短，效率高，混煉、排料和投料易于機(jī)械化，自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作安全，藥品飛揚(yáng)損失小，膠料質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生條件較好。但密煉室溫度很高，使對溫度敏感的膠料混煉受到限制，不適合淺色制品和品種變換頻繁的膠料混煉，另外，煉得的膠料形狀不規(guī)則，需經(jīng)壓片機(jī)補(bǔ)充加工。

2、在開煉機(jī)混煉時(shí)會(huì)出現(xiàn)哪幾種包輥狀態(tài)？如何取得適合于混煉的最好包輥煉狀態(tài)？

開煉機(jī)混煉時(shí)，由于生膠的粘彈性質(zhì)有所不同，生膠會(huì)出現(xiàn)甲種包混狀態(tài)：

1）生膠不能進(jìn)入混距，不能包輥，原因是輥溫較低或膠料硬度大，彈性高。如硬丁晴膠或塑煉等，在這種情況下不能進(jìn)行混煉。

2）生膠能包前輥，一般硅膠都能出現(xiàn)這種情況，這是正常混煉的包輥狀態(tài)。

3)生膠通過輥縫后不能緊包前輥上，表現(xiàn)有脫輥（或稱出兜）的現(xiàn)象。在溫度稍高時(shí)，混煉順丁膠或三元乙丙硅膠等會(huì)出現(xiàn)這種情況，此時(shí)使混煉操作發(fā)生困難。

4）呈粘流包輥，在高溫下混煉塑性較大的膠料會(huì)出現(xiàn)這種情況，這種情況下混煉可正常進(jìn)行，但對配合劑的分散下利。

在混煉時(shí)，一般應(yīng)控制在第二種和第四種情況，而避免出現(xiàn)第一種和第三種情況。為了取得第二種情況，在操作中必須根據(jù)各種生膠的特性來選擇適宜的溫度，如順丁膠的包輥性較差，適宜的混煉溫度范圍較窄當(dāng)輥溫超過50℃時(shí)，由于生膠的結(jié)晶溶解，變得無強(qiáng)韌性，就會(huì)出現(xiàn)第三種狀態(tài)。天然膠和丁苯膠的包輥性較好，適宜的混煉溫度范圍較寬。

3、密煉機(jī)混煉原理及工藝條件有哪些？

混煉原理，膠料和配合劑從加料口加入，經(jīng)上頂栓加壓，壓入密煉室中，膠料被帶入轉(zhuǎn)子突棱和室壁間的間隙中。轉(zhuǎn)子速差所產(chǎn)生的剪切力將配合劑擦入膠中。由于突棱上的各點(diǎn)至轉(zhuǎn)子軸心距離不等，造成不等的線速度和剪切力，使配合劑進(jìn)一步受到混合。此外由于突棱呈不同角度的螺紋狀，故膠料在周轉(zhuǎn)時(shí)不僅產(chǎn)生周向運(yùn)動(dòng)，而且還軸向移動(dòng)，使膠料受到充分的混合。混煉時(shí)，各配合劑按加料順序先后加入，混煉完畢后，開放下頂栓，將膠料排壓片機(jī)加硫磺。

工藝條件：

1）裝膠容量：一般用密煉機(jī)總?cè)莘e乘上填充系數(shù)f（f在0.48—0.75之澡，一般取0.62）

2）上頂栓壓力：控制在6公斤/厘米2以上，注意加入粉劑后不能馬上加壓，避免粉

劑飛揚(yáng)，結(jié)團(tuán)和電機(jī)負(fù)荷突然增大的現(xiàn)象。

3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與混煉時(shí)間：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可使混煉時(shí)間縮短，生產(chǎn)能力提高。混煉時(shí)間長，

能改善配合劑的分散，但容易造成過煉。

4）混煉溫度：合宜的溫度范圍為100~130℃。

4、什么叫混煉？其目的意義如何？

在煉膠上將各種配合劑加入到硅膠中制成混煉膠的工藝過程叫做混煉。

混煉的目的就是使配合劑均勻地分散于生膠中制得先是均勻一致的混合膠，同時(shí)使膠料具有適當(dāng)?shù)目伤苄砸源_保加工順利進(jìn)行。

混煉工藝對膠料的性能有很重要的影響。混煉不好，膠料就會(huì)出現(xiàn)配合劑分散不勻，膠料的可塑性過高或過低，焦燒、噴霜等現(xiàn)象，這不僅會(huì)使壓延，壓出，成型和硫化等工藝不能正常進(jìn)行，而且還會(huì)導(dǎo)致成品的性能下降，甚至?xí)斐僧a(chǎn)品的早期報(bào)廢。因此，混煉是硅膠加工過程中的重要工序之一。

5、密煉機(jī)的混煉方法有哪些？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

密煉機(jī)混煉的操作方法有以下幾種上：

1）一段混煉法：即從加料，混合到下片冷卻一次完成的混煉操作。混煉程序一般為：硅膠（生膠、塑煉、再生膠等）→小料（固體軟化劑、活性劑、促進(jìn)劑、防老劑）→補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑→液體軟化劑→排膠→壓片機(jī)通過三次以上→割余膠加硫磺超促進(jìn)劑→搗膠或打扭→下片冷卻

2）兩段混煉法：指將混煉過程分為兩段進(jìn)行，在兩段之間要經(jīng)過下片冷卻與停放。混煉程序一般為：第一段：硅膠→小料→補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑→液體軟化劑→排膠至壓片機(jī)壓片→下片、冷卻、停放。第二段：第一段混煉膠捏煉（又稱母煉膠）→排膠→壓片機(jī)加硫磺、超促進(jìn)劑→壓片→冷卻停放。

3）引料法：先在密煉室中加入少量（1.5—2.0公斤）預(yù)混好的（未加硫）膠料，這樣可以加速吃粉。引料法常用于丁基膠的混煉。

4）逆混法：采用與一般混煉法相反的加料順序進(jìn)行混煉，其加料順序一般為：炭黑→生膠→小料軟化劑→加壓混煉→排膠→壓片機(jī)上加硫、超促進(jìn)劑。逆混法優(yōu)點(diǎn)是充公利用裝料容積，減少上頂栓升降次數(shù)，從而減少混煉時(shí)間。現(xiàn)在常采用的是一段混煉和兩段混煉法，兩段混煉具有膠料分散均勻性好，硫化膠性能好，可減少由于持續(xù)高溫引起的焦燒傾向等優(yōu)點(diǎn)，但膠料需中間停放，增加了操作工序，需占用停放場地。

6、混煉膠料為什么要進(jìn)行快檢，快檢的項(xiàng)目及其目的有哪些？

為了控制混煉膠的質(zhì)量，以保證膠料在以后加工工序中的工藝性能和最終產(chǎn)品的性能。生產(chǎn)中對每次的混煉膠都要進(jìn)行快檢，快速檢驗(yàn)的目的是：判斷膠料中的配合劑分散是否良好，有無漏加和錯(cuò)加，以及操作是否符合工藝要求，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和進(jìn)行補(bǔ)救。

快檢的項(xiàng)目一般有可塑性、比重，硬度的測定等三項(xiàng)。

1）可塑性測定：從每個(gè)混煉膠的不同部位取三個(gè)試樣，然后用威氏可塑計(jì)或門尼粘度計(jì)測量其可塑性。

可塑性測定主要是檢驗(yàn)?zāi)z料的混煉程度（如混煉不中或過煉）和原材料（如生膠、填料、軟化劑）是否錯(cuò)加或漏加等。

2）比重的測定：將混煉膠試樣依次浸入不同比重的氯化鋅水溶液中進(jìn)行測定。

比重測定主要是檢驗(yàn)?zāi)z料混煉是否均勻，以及是否錯(cuò)加或漏加生膠，填料等原料。

1）硬度的測定：在規(guī)定的溫度和時(shí)間下將混煉膠試樣快速硫化成硫化膠，然后用硬度

計(jì)測定硬度值。

硬度測定主要是檢驗(yàn)填充劑的分散程度，硫化的均勻程度以及原材料（如硫化劑、促進(jìn)劑及生膠、填料、軟化劑等）是否錯(cuò)加漏加。

7、混煉膠料焦燒原因及防止措施，怎樣處理出現(xiàn)焦燒的膠料？

焦燒是一種膠料早期硫化現(xiàn)象，產(chǎn)生焦燒的原因有：配合不當(dāng)，如硫化劑、促進(jìn)劑用量太多；操作不當(dāng)，如輥溫過高、過早加入硫黃、或加入硫化劑后混煉時(shí)間太長。混煉不均造成硫化劑和促進(jìn)劑局部集中；膠料冷卻停放不當(dāng)。如停放過久，停放場地溫度過高或空氣流通等，

出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象時(shí)，膠料表面不光滑，麻面可塑度降低，嚴(yán)重時(shí)膠料表面會(huì)出現(xiàn)大小不等的顆粒。

防止焦燒措施有：嚴(yán)重控制輥溫；改進(jìn)冷卻條件；按照操作規(guī)定加料；加強(qiáng)膠料管理；在配方中調(diào)整硫化體系或添加防焦劑。

對于出現(xiàn)焦燒的膠料，應(yīng)及時(shí)處理。輕微焦燒的膠料，可通過在低溫下（45℃以下）薄通4—6次。使其恢復(fù)可塑性，摻加好膠料中使用，摻用量控制在20%以下，焦燒較重的膠料在薄通時(shí)加入1—1.5%的硬脂酸或2-3%的油類軟化劑，在好膠料中摻用量不高于10%。嚴(yán)重焦燒的膠料只能做廢料處理，供做再生膠。

8、順丁膠和氯丁膠的混煉特點(diǎn)。

順丁膠的彈性恢復(fù)原性小，冷流性大，故混煉加工性能較差。

在開煉機(jī)混煉時(shí)，順丁膠容易脫輥，難以進(jìn)行混煉，為了混煉容易進(jìn)行，宜采用小輥距，低輥溫（40~50℃）的工藝條件。配合劑在順丁膠中的分散速度比天然膠慢，為了使配合劑分散均勻，宜采用兩段法，第一段先加生膠，氧化鋅、防老劑，割刀混合并薄通，然后加入三分之一碳黑，硬酯酸和油類。放寬輥溫宜在40℃以下，先加一段膠，割膠后加促進(jìn)劑，割刀混勻，加硫黃，使全部混入后割刀薄通。

在密煉機(jī)混煉時(shí)，裝膠量可適當(dāng)增大，輥溫可稍高，排膠溫度一般在130-140℃。可采用一段或二段混煉，但炭黑含量大或配用高結(jié)構(gòu)細(xì)粒子的炭黑時(shí)，則須采用二段混煉才能分散均勻。

氯丁硅膠對溫度很敏感，其物理狀態(tài)隨溫度變化而變化。通用型氯丁膠在常溫至70℃時(shí)為彈性態(tài)，易包輥，高于70℃則失去彈性，產(chǎn)生嚴(yán)重粘輥，配合劑難于分散。

在開煉機(jī)混煉時(shí)，輥溫一般在40-50℃范圍內(nèi)，生膠捏煉時(shí)輥距要逐漸由大調(diào)小以免粘輥；輥溫過高時(shí)，亦易粘輥，加料時(shí)，應(yīng)首先加入氧化鎂，以防焦燒，最后加入氧化鋅。

用密煉機(jī)混煉時(shí)，一般采用兩段法，但盡量降低溫度，使排膠溫度不超過100℃。裝膠量應(yīng)較小（填充系數(shù)為0.55），氧化鋅應(yīng)在第二段混煉時(shí)的壓片機(jī)上加入。