串联式低温连续混炼中转子转速和停留时间对炭黑配方混炼胶质量的影响

汪传生，朱琳，张鲁琦，沈波，李绍明

(1.青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛 266061；2.山东省高分子材料先进造技术重点实验室，山东 青岛 266061)

随着轮胎工业正快速发展，我国橡胶消耗量多年来位居世界第一，同时国家对于工业生产节能降耗的要求也日益严格，因此对橡胶加工企业混炼时使用的橡胶混炼装备提出了更高的要求，然而目前国内的现状是大部分工厂对于炭黑配方胶料的混炼依旧采用以密炼机为主的间歇式混炼设备。密炼机炼胶采用的“多段式”混炼工艺方法极大的降低了生产效率、增加了能量消耗，同时还存在着炼胶质量不稳定、配合剂飞扬污染环境等问题[1～3]，因此混炼行业亟待研发新型连续混炼方法和装备实现橡胶的高效、低耗、高质混炼。

近些年，随着对密炼机混炼机理研究的深入，低温混炼原理用于炭黑配方混炼胶的制备引起了行业内的高度关注。低温混炼原理认为，传统的高温混炼会导致橡胶大分子链发生剧烈的氧化断链，某些配合剂在高温状态下失去稳定行和活性，进而对混炼胶质量产生不利影响[4～5]。

针对上述情况，本文利用自行设计研发的串联式连续混炼设备对炭黑配方胶料进行低温高分散混炼，该方法在保证基体胶和配合剂准确配比的前提下，实现了块状橡胶在135℃以下的低温连续混炼，从而在一定程度上保证了橡胶大分子链的完整性。本文通过实验探究了串联式连续混炼设备中连续混炼系统转子转速和连续混炼停留时间对于混炼胶质量的影响，同时将串联式连续混炼最佳参数下生产的混炼胶与密炼机一段高温混炼法制备的混炼胶进行了性能对比。……