高分子成型加工全套课件——_高分子材料混合与制备.PPTVIP

二、胶料的混炼 混炼 将可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶与配合剂，在一定的温度和机械力作用下混合均匀，制成性能均一、可供成型的混炼胶的过程。 混炼的任务 使各种配合剂都能均匀地分散在橡胶中。 混炼的成品 混炼胶。 1、混炼理论 混炼胶组份复杂，混炼理论在发展中。 (1)配合剂的性质与混炼工艺的关系 分散性 能溶于橡胶的配合剂，容易混合均匀。 软化剂、促进剂、硫磺。 不能溶于橡胶的配合剂，不容易混合均匀。 填充剂、补强剂。 几何形状 球状配合剂（即使不溶于橡胶），较容易混合均匀。 碳灰 片、针状等不对称形状的配合剂，不容易混合均匀。 陶土、滑石粉、石棉。 表面性质 表面性质与橡胶相近的配合剂，容易混合均匀。 炭黑 表面性质与橡胶相差较大的配合剂，不容易混合均匀。 陶土、硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、氧化镁。 对于表面性质与橡胶相差较大的配合剂，可采用加表面活性剂的办法解决。常用的表面活性剂： 硬酸酯、高级纯、含氮化合物 聚集体 对于粒径很小的配合剂（如炭黑、某些填充剂），颗粒团聚倾向很大，必须在混炼时使其挫开。 胶粘度较高有利于分散团聚体，因此，塑炼时可塑性不能过大，混炼时温度不能过高。 （2）结合橡胶与混炼工艺的关系 混炼过程中，当橡胶分子被断裂成链自由基时，炭黑粒子表面的活性部位就能与链自由基结合，产生结合橡胶。 已经与炭黑结合的橡胶分子，又会通过纠缠、交联等结合更多的橡胶分子，生成更多的结合橡胶。 不仅在混炼中会生成结合橡胶，在混炼后的停放过程中，也会生成结合橡胶。 结合橡胶的生成，有利于补强剂、填充剂的分散，有利于改善物料性能。但如果生成了与橡胶结合的炭黑凝胶过多，则难以进一步分散。 橡胶不饱和度越高 橡胶的化学活性越大 配合剂粒子越细 配合剂活性越大 混炼温度越高 越容易生成结合橡胶 （3）混炼胶的结构 混炼胶是一种胶态分散体 粒状配合剂分散于生胶中。 分散体系的类型： 粒径100μ 粗分散体 悬浮体 粒径100～1μ 胶体分散体 胶体 粒径1～0.1μ 分子分散体 真溶液 与生胶不相容的配合剂 以细粒状分散在生胶中 生胶与溶于生胶的配合剂成为复合分散介质 细分散体 生胶介质 胶态分散体系 混炼胶与一般胶态分散体系的区别： 分散介质是由生胶和溶于生胶的配合剂（如增塑剂） 共同组成的，分散介质和分散体的组合会随温度而变。 细粒状配合剂（如C、促进剂）不仅分散在生胶中，在接触界面上还形成多种化学的、物理的结合。 橡胶的粘度很高，热力学不稳定性不明显。 结论：混炼胶是一种具有复杂结构特性的胶态分散体 2、混炼工艺 混炼需借助强大机械力作用进行。 混炼时加料顺序的基本原则： 先加塑炼较（或具有一定可塑性的生胶）； 后加用量少的、难分散的配合剂； 再加用料多的、易分散的配合聚； 最后加硫磺等硫化机。 混炼设备主要是开炼机和密炼机。 （1）开炼机混炼 适应性强，可以混炼各种胶料； 混炼后的胶料成片状，直接可进行后加工，不需辅助混炼； 但生产效率低，劳动强度大。 橡胶开练 开炼机的混炼的工艺控制： 辊速：15 ~ 35rmp（一般是固定的）； 速比：1:1.1 ~ 1:1.2（一般是固定的）； 辊温：50 ~ 60℃（因剪切升温，混炼中需通冷却水） 混炼一开始就应将配合剂加足，并及时将其余配合剂加入，以减少混炼时间； 混炼中采用割开、翻动、折迭等方法，使各种配合剂与胶料混合均匀。 开炼机混炼中最常用的投料顺序是： 生胶 固体软化剂 促进剂、促进助剂、防老剂 补强剂、填充剂 液体软化剂 硫黄、超促进剂 （2）密炼机混炼 混炼温度高、压力大； 混炼容量大； 效率高； 自动化程度高； 劳动条件改善。 对温度敏感的胶料不适合密炼； 密炼后的胶料形状不规则，还需配备开炼机补充加工 （3）连续混炼 用一种螺杆混炼机（传递式连续混炼机）进行混炼，可与压延，压出等工序联动，便于实现自动化。 3、混炼胶冷却、停放及质量检验 强制冷却至30～35℃以下 停放的目的：应力松弛、配合剂继续分散均匀、橡胶与炭黑进一步相互作用。 快速检验：可塑度、硬度、密度、力学性能 第四节 塑料的混合与塑化 塑料 单组分塑料 多组分塑料 相互混合 混合均匀 由成型前的准备工艺解决 塑料成型前的准备工艺，又称塑料的配制，简称配料。 塑料的配制：塑料各组分相互混合，并尽可能成为均匀体系，并制成粉料、粒料、溶液或分散