橡胶混炼工艺汇总
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5.混炼时间：应根据胶料的配方和操作的 熟练程度而定。
二、开炼机混炼的工艺条件
6.加料顺序 • 一般原则：
用量少，难分散的配合剂先加；用量大，易分 散的后加；为了防止焦烧，硫黄和超速促进剂一 般都放在最后加入。 • NR胶料通常采用的加料顺序：
塑炼胶，再生胶，母炼胶→固体软化剂→促进 剂、活性剂、防老剂、防焦剂→补强填充剂→液 体软化剂→硫黄、超速促进剂
五、膏剂与母炼胶的制造
• 1. 定义 ①膏剂：液体软化剂与易飞扬配合剂混合制成 的膏状混合物。 ②母炼胶：某些配合剂以较大的剂量预先与生 胶混炼在一起制成简单组分的混合物料，称为 该配合剂的母炼胶。最常见的有促进剂母胶、 炭黑母胶、化学塑解剂母胶等。
• 2.膏剂的制造 配合剂：软化剂=2.5：1
• 3.母炼胶的制造 干法 ；湿法
全塑性流动所需要的时间。
2. 温度 3.切变速率（外力作用速率）
二、配合剂的混炼性及表面活性剂的作用
1.亲水性 的配合剂
2.疏水性 的配合剂
3.添加表 面活性剂
其粒子表面的分子特性与生胶 不同，两者界面极性相差较大， 不易被橡胶所湿润。
其表面张力与油相近，能与油亲和， 易为橡胶所湿润，混炼时易分散。
• 三．密炼机的混炼工艺
• 优点：混炼容量大，混炼时间短，效率高； 投料、捏炼、加压和排料操作易于机械化、 自动化，劳动强度低，操作安全性大，配 合剂损失、粉尘飞扬状况得到改善，胶料 质量和环境卫生条件好。
C
Re
炭黑：粒子大，结构性高。
• 炭黑在胶料中的分散程度对性能的影响
混炼时间/min
分散率/% 300%定伸应力/MPa 拉伸强度/MPa 拉断伸长率/% 磨耗/（cm3/106转）
2 4 8 16
71.4 99.3 100 100 14.3 12.6 12 11.7 21.6 25.5 26 25 460 530 540 530 289 142 136 —
干燥的目的是除去或减少配 合剂中的水分及其他挥发分 含量。
干燥设备：干燥室，真空干 燥箱，烘箱及螺旋式连续干 燥机等 。
三、粉状 配合剂的筛选
四、软化剂 的预热和过滤
其目的是除去混夹在配合剂 中的机械杂质，配合剂本身的 大颗粒及结团等。
筛选设备有振动筛、鼓式筛 选机和螺旋式筛选机等。
低熔点固体软化剂可将其加 热熔化，达到干燥脱水和降低 粘度作用，再经过滤去掉其中 的机械杂质。
㈠生胶混炼时常出现的流动状态
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。
第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。
第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
（二）影响因素
1.生胶本身的粘弹性能
τm ——表示橡胶由粘弹性变形转为完
六、配合剂的 称量与配合
⑴要求： 精密、准确、不漏、不错
⑵称量操作 手工称量 ；自动称量
第二节 混炼工艺
• 一 混炼胶的结构
• 混炼胶是由粒状配合剂（如炭黑、促进剂、填充 剂等）分散于生胶中组成的分散体系。在分散体 系中，生胶的分散呈连续状态，称为分散质，粒 状配合剂为分散相。
• 混炼胶不同于一般的胶体分散体系：
• 分散率：橡胶颗粒团块小于6um的百分数
四、结合橡胶
• 混炼时，橡胶分子能与活性填料（主要是炭 黑）的粒子结合生成不溶性的炭黑—橡胶凝胶， 称为结合橡胶。
Biblioteka Baidu1. 形成结合橡胶的原因
①橡胶分子通过范德华力吸附在炭黑表面颗粒上。 ②炼胶时橡胶分子断裂形成的游离基与炭黑粒子表面的活 性部位结合而成。 ③炼胶时炭黑附聚物破裂后生成活性的新表面直接与橡胶 分子反应而结合。 ④橡胶分子缠结在已与炭黑粒子结合的橡胶分子中，或与 之发生交联作用，形成结构复杂的结合橡胶。
混 炼工艺
指在炼胶机上将各种配合剂加入 一、定义 到橡胶中制成混炼胶的工艺过程
二、混炼的 目的和意义
1.保证产品的质量 2.适合于进一步的加工 3.高效节能
第一节 配合剂的加工和准备
一、固体 配合剂的粉碎
配合剂粉碎以便在胶料中分散 粉碎设备：盘式粉碎机，球磨
机刨片机，锤式破碎机
二、粉状 配合剂的干燥
四、结合橡胶 • 2.影响结合橡胶生成量的因素 ①填料性质 a .表面性质 b. 粒子大小 c . 结构性 ②生胶的化学活性 ③混炼时间 ④混炼温度
第三节开炼机的混炼工艺
• 一般操作方法是先让生胶包于前辊，并在 辊距的上方留有适量的存胶，再按规定加 料顺序往存胶上依次加入配合剂。当配合 剂完全混入生胶后立即进行切割翻炼，以 保证混合均匀，再经薄通后下片。
• （1）橡胶的粘度很高，胶料的热力学不稳定性在 一般情况下不太显著；
• （2）某些组分（如再生胶、增塑剂等）与橡胶能 互容，从而构成了混炼胶的复合分散介质；
• （3）粒状配合剂（如炭黑合促进剂等）与橡胶在 接触界面上产生了一定的物理和化学结合，这对 胶料和硫化胶的性能起着重要的影响。
二、生胶的混炼性
提高亲水性的配合剂与橡胶的 亲和性，改善其分散性能。此外， 表面活性剂又是一种良好的稳定剂。
三、填料混炼的工艺过程 • 1.湿润阶段（吃粉） • 要求： 生胶：可塑度大，门尼粘度低，
流动性好。 炭黑：粒子大（比表面积小），
结构性低。
附聚物
三、填料混炼的工艺过程 • 2.分散阶段
• 要求：
生胶：可塑度小
– 混炼过程分为包辊、吃粉和翻炼
– 翻炼时，周向：混炼最均匀；轴向：不均匀； 径向：均匀性最差
一、开炼机混炼过程
1.包辊
2.吃粉
周向：混炼最均匀； 轴向：不均匀； 径向：均匀性最差
3.翻炼
即湿润阶段。 四种包辊状态： 咬胶角（接触角α） 不能包辊 控制条件：
（1）斜刀法 （八把刀法）
（2）三角包法
紧包前辊 脱辊
紧包前辊，辊筒上方有 适量的堆积胶.
（3）走刀法 （捣胶法）
粘流态包辊 （理论上要堆到32~45°之间）
吃粉时，在胶料包辊，加入配合剂之前，要使辊距
上端保留适当的堆积胶，适量的堆积胶是吃粉的必 要条件。
Nα
Q
P
O’
O
τα
N’
后辊 要使T＞Q
前辊
二、开炼机混炼的工艺条件*
1.装胶容量：理论量 V=0.0065DL 2.辊距：4~8mm为宜，实验室2~3mm 3.辊速和速比 辊速一般为16~18 r/min 适宜速比：1：1.1~1.2 4.辊温：一般控制50~60℃， 前后辊温度差ΔT=5~10℃
二、开炼机混炼的工艺条件
6.加料顺序 • 一般原则：
用量少，难分散的配合剂先加；用量大，易分 散的后加；为了防止焦烧，硫黄和超速促进剂一 般都放在最后加入。 • NR胶料通常采用的加料顺序：
塑炼胶，再生胶，母炼胶→固体软化剂→促进 剂、活性剂、防老剂、防焦剂→补强填充剂→液 体软化剂→硫黄、超速促进剂
五、膏剂与母炼胶的制造
• 1. 定义 ①膏剂：液体软化剂与易飞扬配合剂混合制成 的膏状混合物。 ②母炼胶：某些配合剂以较大的剂量预先与生 胶混炼在一起制成简单组分的混合物料，称为 该配合剂的母炼胶。最常见的有促进剂母胶、 炭黑母胶、化学塑解剂母胶等。
• 2.膏剂的制造 配合剂：软化剂=2.5：1
• 3.母炼胶的制造 干法 ；湿法
全塑性流动所需要的时间。
2. 温度 3.切变速率（外力作用速率）
二、配合剂的混炼性及表面活性剂的作用
1.亲水性 的配合剂
2.疏水性 的配合剂
3.添加表 面活性剂
其粒子表面的分子特性与生胶 不同，两者界面极性相差较大， 不易被橡胶所湿润。
其表面张力与油相近，能与油亲和， 易为橡胶所湿润，混炼时易分散。
• 三．密炼机的混炼工艺
• 优点：混炼容量大，混炼时间短，效率高； 投料、捏炼、加压和排料操作易于机械化、 自动化，劳动强度低，操作安全性大，配 合剂损失、粉尘飞扬状况得到改善，胶料 质量和环境卫生条件好。
C
Re
炭黑：粒子大，结构性高。
• 炭黑在胶料中的分散程度对性能的影响
混炼时间/min
分散率/% 300%定伸应力/MPa 拉伸强度/MPa 拉断伸长率/% 磨耗/（cm3/106转）
2 4 8 16
71.4 99.3 100 100 14.3 12.6 12 11.7 21.6 25.5 26 25 460 530 540 530 289 142 136 —
干燥的目的是除去或减少配 合剂中的水分及其他挥发分 含量。
干燥设备：干燥室，真空干 燥箱，烘箱及螺旋式连续干 燥机等 。
三、粉状 配合剂的筛选
四、软化剂 的预热和过滤
其目的是除去混夹在配合剂 中的机械杂质，配合剂本身的 大颗粒及结团等。
筛选设备有振动筛、鼓式筛 选机和螺旋式筛选机等。
低熔点固体软化剂可将其加 热熔化，达到干燥脱水和降低 粘度作用，再经过滤去掉其中 的机械杂质。
㈠生胶混炼时常出现的流动状态
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。
第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。
第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
（二）影响因素
1.生胶本身的粘弹性能
τm ——表示橡胶由粘弹性变形转为完
六、配合剂的 称量与配合
⑴要求： 精密、准确、不漏、不错
⑵称量操作 手工称量 ；自动称量
第二节 混炼工艺
• 一 混炼胶的结构
• 混炼胶是由粒状配合剂（如炭黑、促进剂、填充 剂等）分散于生胶中组成的分散体系。在分散体 系中，生胶的分散呈连续状态，称为分散质，粒 状配合剂为分散相。
• 混炼胶不同于一般的胶体分散体系：
• 分散率：橡胶颗粒团块小于6um的百分数
四、结合橡胶
• 混炼时，橡胶分子能与活性填料（主要是炭 黑）的粒子结合生成不溶性的炭黑—橡胶凝胶， 称为结合橡胶。
Biblioteka Baidu1. 形成结合橡胶的原因
①橡胶分子通过范德华力吸附在炭黑表面颗粒上。 ②炼胶时橡胶分子断裂形成的游离基与炭黑粒子表面的活 性部位结合而成。 ③炼胶时炭黑附聚物破裂后生成活性的新表面直接与橡胶 分子反应而结合。 ④橡胶分子缠结在已与炭黑粒子结合的橡胶分子中，或与 之发生交联作用，形成结构复杂的结合橡胶。
混 炼工艺
指在炼胶机上将各种配合剂加入 一、定义 到橡胶中制成混炼胶的工艺过程
二、混炼的 目的和意义
1.保证产品的质量 2.适合于进一步的加工 3.高效节能
第一节 配合剂的加工和准备
一、固体 配合剂的粉碎
配合剂粉碎以便在胶料中分散 粉碎设备：盘式粉碎机，球磨
机刨片机，锤式破碎机
二、粉状 配合剂的干燥
四、结合橡胶 • 2.影响结合橡胶生成量的因素 ①填料性质 a .表面性质 b. 粒子大小 c . 结构性 ②生胶的化学活性 ③混炼时间 ④混炼温度
第三节开炼机的混炼工艺
• 一般操作方法是先让生胶包于前辊，并在 辊距的上方留有适量的存胶，再按规定加 料顺序往存胶上依次加入配合剂。当配合 剂完全混入生胶后立即进行切割翻炼，以 保证混合均匀，再经薄通后下片。
• （1）橡胶的粘度很高，胶料的热力学不稳定性在 一般情况下不太显著；
• （2）某些组分（如再生胶、增塑剂等）与橡胶能 互容，从而构成了混炼胶的复合分散介质；
• （3）粒状配合剂（如炭黑合促进剂等）与橡胶在 接触界面上产生了一定的物理和化学结合，这对 胶料和硫化胶的性能起着重要的影响。
二、生胶的混炼性
提高亲水性的配合剂与橡胶的 亲和性，改善其分散性能。此外， 表面活性剂又是一种良好的稳定剂。
三、填料混炼的工艺过程 • 1.湿润阶段（吃粉） • 要求： 生胶：可塑度大，门尼粘度低，
流动性好。 炭黑：粒子大（比表面积小），
结构性低。
附聚物
三、填料混炼的工艺过程 • 2.分散阶段
• 要求：
生胶：可塑度小
– 混炼过程分为包辊、吃粉和翻炼
– 翻炼时，周向：混炼最均匀；轴向：不均匀； 径向：均匀性最差
一、开炼机混炼过程
1.包辊
2.吃粉
周向：混炼最均匀； 轴向：不均匀； 径向：均匀性最差
3.翻炼
即湿润阶段。 四种包辊状态： 咬胶角（接触角α） 不能包辊 控制条件：
（1）斜刀法 （八把刀法）
（2）三角包法
紧包前辊 脱辊
紧包前辊，辊筒上方有 适量的堆积胶.
（3）走刀法 （捣胶法）
粘流态包辊 （理论上要堆到32~45°之间）
吃粉时，在胶料包辊，加入配合剂之前，要使辊距
上端保留适当的堆积胶，适量的堆积胶是吃粉的必 要条件。
Nα
Q
P
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τα
N’
后辊 要使T＞Q
前辊
二、开炼机混炼的工艺条件*
1.装胶容量：理论量 V=0.0065DL 2.辊距：4~8mm为宜，实验室2~3mm 3.辊速和速比 辊速一般为16~18 r/min 适宜速比：1：1.1~1.2 4.辊温：一般控制50~60℃， 前后辊温度差ΔT=5~10℃