Page 61 - 《橡塑技术与装备》2023年1期

理论与研究 肖鑫鑫 等·炭黑配方橡胶连续终炼实验研究

公司 ； Premier MV 门尼黏度仪，美国阿尔法公司 ； 终炼，使三种终炼装备在相同转速 30 r/min 和相同温
MDR-C 无转子流变仪，美国阿尔法公司 ； Instron 控温度 50 ℃下进行终炼，测定喂料温度，待终炼胶挤
3365 万能实验机，英斯特朗公司 ； EPLEXOR 150N 出后测量排胶温度，得到终炼前后胶料的温度差，将
动态热机械分析仪，德国 GABO 公司 ； SS-8350ED 各组不同终炼方法制得的终炼胶分别取样进行门尼黏
橡胶回弹实验机，台湾松恕检测仪器有限公司 ； SS- 度测试、橡胶加工性分析、无转子流变测试，并采用
5643-D DIN 磨耗实验机，台湾松恕检测仪器有限公 将终炼胶置入不同形状模具中进行硫化，将硫化胶进
司； Precisa XB 220A 密度仪，瑞士普利赛斯公司 ； 行拉伸性能及硬度测试、回弹性能测试、DIN 磨耗测
Wallace H17A 邵氏硬度计，英国华莱士公司 ； GT- 试、动态热机械性能测试。各种测试结果的对比分析
7016-AR 气动式冲裁制样机，高铁科技股份有限 如下 ：
公司 ； S112MXB 厚度计，日本三丰仪器有限公司 ； 如图 2 和图 3 所示，对于炭黑 - 天然橡胶配方胶料，
XM-1.7L 同步转子剪切型密炼机 ； XK-160 开炼机 ； 在相同工艺参数下开炼机温控对终炼过程起到的降温
XLHZ-60 橡胶连续终炼机，山东省高分子材料先进 冷却作用最明显，连续终炼机次之，密炼机温控降温
制造技术重点实验室研发，设备如图 1 所示，技术参 效果最差。
数见表 2。

图 1 XLHZ-60 橡胶连续终炼机
表 2 双转子连续终炼机主要性能参数 图 2 终炼排胶温度对比
项目 技术参数
转子直径 60 mm
长径比 201
中心距 55 mm
转子旋向 异向内旋
电动机参数 45 kW 1 500 r/min
转子转速 0~50 r/min
控温区域 三段机筒，机头
模温机介质与
通道数量 导热油，四通道

1.3 实验工艺及测试
通过密炼制得炭黑配方母炼胶后，分别采用连续
终炼机、密炼机、开炼机这三种终炼装备，在相同转
图 3 终炼喂料 - 排胶温度差对比
速 30 r/min 和相同温控 50 ℃时，将硫化体系与母炼
胶按照配比均匀加入、进行终炼，控制有效终炼时间 由于开炼机是开放式结构，除辊筒内循环冷却水
90 s 左右，制得终炼胶，对其进行各项性能测试并进 降温外，与空期间热交换带走的热量也十分可观 ；连
行分析。 续终炼机属于半开放式结构，空气与胶料一同从喂料
口进入，在终炼过程中，由于双转子对胶料剪切、挤压，
2 结果与分析 空气被压出，大部分沿流动胶料间隙向后排除，在一
对于炭黑 - 天然橡胶配方胶料，通过采用不同终 定程度上也能带走部分热量 ；而密炼机终炼在相对封
炼装备及工艺，对橡胶串联式连续混炼的母炼胶进行 闭的环境下进行，热量难以散失，降温效果差，如果

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2023 第 49 卷 ·13·