终炼胶变转速混炼工艺研究

范玉超，陈雪梅，孙学杰，张丽杰

（山东玲珑轮胎股份有限公司，山东 招远 265400）

胶料的混炼是橡胶体系与补强填料、防老剂和硫化剂等在密炼机中经破碎、混合、分散，最后达到均匀分散的物理化学过程，各种配合剂的分散度是胶料质量的重要指标[1-2]。转子作为密炼机的重要组成部分，是轮胎生产工艺研究的重点[3-5]。

在密炼机低转速下，胶料受到的剪切力小，炭黑粒子不易被打碎，炭黑分散时间较长，分散程度低。随着转子转速的提高，胶料的混炼效率明显提高，转子与胶料、胶料与胶料、胶料与混炼室内壁之间的剪切摩擦力增大，炭黑在高剪切力下快速破碎，分散性提高。但随之带来的是生热加快，胶料温度过高，橡胶处于粘流态，转子对胶料的剪切减弱，炭黑在弱剪切力下不易破碎分散。同时在持续的强剪切力下，破坏了结合胶的生成，影响了胶料的强度[6-8]。

变转速工艺初始高转速可保证较高的炭黑混入速度，随后转速降低，防止温升过快，达到效率和质量双提升的目的。目前，变转速工艺在多段混炼法的母炼胶中应用较多，对终炼胶的研究应用较少。本工作针对终炼胶进行变转速工艺研究。

1 变转速混炼原理

在胶料混炼过程中，密炼机混炼室内的主要剪切区是转子凸棱与混炼室内壁之间的最小间隙处，其剪切速率（γ）与转速（n）近乎呈γ＝0.29n的关系。当n增大时，γ增大，此时混炼效率较高，但高转速又会导致高生热，造成胶料粘度下降，剪切效率降低，对填料分散不利。……