混炼胶2018-11-23T16:16:53+00:00

橡胶化合物/弹性体混炼技术

弹性体是仅次于热塑性塑料和热固性塑料的第三大塑料品种。弹性体尺寸稳定,但可弹性变形,其玻璃化转变点低于室温。弹性体可以在拉伸、剪切和压缩载荷下变形,但随后恢复到未变形的原始形状。

在化学结构层面,弹性体为高分子材料,由几个宽网孔交联桥彼此不可逆地连接。对于热塑性弹性体,这些交联桥可以在热影响下退火,因此表现出良好的热塑性。通过改进橡胶混炼技术可以生产具有指定硬度、交联密度和应用温度的弹性体。

橡胶化合物/弹性体混炼要求

危地马拉最新考古发掘表明,早在 3 世纪,玛雅人就已经知道橡胶是一种可用的材料。自 18 世纪以来,出现越来越多相关应用的记录。查尔斯古德伊尔于 1839 年发明的硫化工艺实现了橡胶在冷热条件下的稳定弹性,这是橡胶技术应用领域的突破。20 世纪初,德国化学家成功生产出合成橡胶。

在传统工艺中,弹性体一般通过密炼机或轧机生产。这些成熟的工艺具备诸多优点,如灵活性大,精确的配方甚至是最小比例组分的离线配料以及可变的停留和混合时间。然而,高比能量、中间储存时间以及各批次之间的性能波动等限制突出了混炼设备连续加工的优势。这些通常包括相同的工艺条件、较窄的停留时间分布、集成的工艺步骤,以及改进的产品质量一致性等。布斯混炼机橡胶化合物混炼技术提供精确的温度控制,高效且温和的高比例填料混合能力,以及在最佳位置向加工区直接注入软化剂油或试剂等液体成分的能力,因此更具优势。

过去几十年,布斯混炼机已广泛用于硅橡胶和氟橡胶的生产。最近,布斯混炼技术已延伸至其他应用领域。流程步骤的集成、需求的扩展以及替代配方组分的使用起着主要的作用。

采用橡胶化合物制成的汽车轮胎细节

布斯混炼技术使用先进的工艺以适应并实施这些高标准。在布斯技术中心,工艺得到发展和优化,首次产能放大实现了 10 的产能比率。布斯混炼机可将混炼和建压流程分离,以便单独进行优化。对于弹性体,建压通常由经法兰安装的排料挤出机完成,以进行造粒或进一步加工。布斯混炼机的剖分式机筒可确保快速检修和高系统可用性。结合布斯丰富的混炼专有技术,整个混炼生产线的模块化设计和量身定制布局让布斯混炼机成为橡胶化合物和弹性体混炼的最佳选择。

典型混炼胶混炼设备布局

橡胶化合物混炼技术的典型设备布局

布斯混炼系统具有以下优势

  • 混合循环多
    布斯新型多螺片混炼机可实现多个混合循环。独特的新型螺杆设计可实现对聚合物的最大分离和重组,在极短的工艺长度内提供大量条纹,从而实现出色的混合效果。

  • 填料量高
    由于采用两到三个加料口的特殊设计,同时采用合适的进料单元(如侧向进料螺杆),单独的填料失重计量喂料,并通过后排气口去除滞留空气,加之其出色的输送效率,布斯混炼技术可实现高达 90% 的填料量。适中的剪切率可完美应对高填料量下的最高粘度。

  • 剪切率均匀适中
    均匀适中的剪切率可实现较低温度下的混合控制,同时仅为当前任务提供所需的剪切操作。剪切率分布相较替代的混炼系统更窄,确保每个颗粒剪切均匀。这样可实现高质量、低能量输入的混炼工艺。

  • 温度范围窄
    由于整个螺杆长度内具有一致且适中的剪切率,布斯混炼机可维持更窄的温度范围。因此,消除了其他混炼系统的过高温度峰值。在整个加工长度内实现精确的温度控制。

  • 挥发物真空排气
    挥发物一般通过机筒末端或排料装置中真空排气口排出。布斯混炼机技术提供多个混合循环、条纹和折痕,持续对橡胶化合物进行表面更新,从而以高效的方式实现滞留空气或挥发物的最小化。

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