改进炼胶工艺 提高翻胎胶料质量

影响混炼胶质量的主要因素

　　对废旧轮胎的翻新利用是轮胎资源循利用极其重要的环节。如果翻胎质量不高，反而造成宝贵橡胶资源的浪费。翻修轮胎的质量，主要包括胶料质量和工艺质量两大部份。下面我就关于改进“炼胶工艺，提高胶料质量 ”的问题谈点个人看法供同行参考。

　　一、 影响混炼胶质量的主要因素

　　我国翻胎用胶都采用多胶种并用，主要是天然胶(NR)、顺丁胶(BR)、及丁苯胶(SBR)等。首先我们必须明确多胶种并用，由于各胶种的分子量及其分布、结构及活性不同。从热力学角度看，大多并用胶是不相容的。即使相容性较好的胶，由于分子量大，相互缠绕，阻力大，流动性差也难混容。再有混炼胶中的助剂有的也是不相容的，如炭黑、氧化锌。为了提高并用胶及助剂的共混和分散程度，必须借助外力帮助。影响胶料共混的主要因素有：

　　1、并用胶的性能及相容性对胶料性能的影响。

　　为获得高度稳定的并用胶体系，主要是通过合理配方和加工实现的。由于橡胶分子量大，相互扩散 ，加之分子链段的位移，就形成了过度层，特别是多胶种合炼时由于高强度剪切力的作用，使大分子被切断产生极为活泼的自由基。这些长链自由基一部份与氧结合生成较短的聚合物，另一部份则互相结合形成新的共聚物，这些聚合物的溶解度参数介于原来两种橡胶高分子之间，它在并用胶中起着桥梁作用，提高了并用胶相容性。另一方面在实际并用胶中，加有补强炭黑和硫化体系，经过炼胶使并用胶相结构趋于细小。通过硫化使不同胶相间产生交联，使微观多相形态得以固定下来。由此可见，尽管存在热力学不相容性，但经过合理的配料和加工，使橡胶分子结构细微而又能产生共硫化，使并用胶变得切实可行。

　　2、炭黑及配合剂对并用胶性能的影响

　　(1)炭黑对并用胶结构的影响。根据炭黑在胶料中的混炼机理：炭黑首先为橡胶所湿润，在混炼机剪切力的作用下，使炭黑粒团内部的炭黑不断移至粒团表面，再为橡胶所湿润包围，相继使炭黑在橡胶内分散开。当炭黑加入并用胶内混炼时，首先为粘度小的橡胶所湿润，并在其中进行分散，随着炭黑的混入和分散，该胶的粘度相应增加，致使两种橡胶粘度差值减小，因而使橡胶结构变得细小起来，这对胶料物理机械性能的提高是有利的。

　　(2)炭黑在并用胶中的分配对胶料性能的影响。因炭黑的补强作用与选用胶种有关，如天然胶在伸长变形时能产生结晶，具有自补强性质。而顺丁胶、丁苯胶等非结

　　性橡胶就不具备这一性质，必须添加补强剂补强，以改善提高物理机械性能，这就要求补强炭黑有个适宜的量。同时也说明等量并用胶中，炭黑在两胶中并不是等量分配，而是有个合理分配比才能使两胶性能达到平衡。比如NR/BR(50/50)并用，炭黑在BR中的配量应大于60%，否则BR的性能就成为薄弱环节。因非自补强性橡胶需用较多炭黑补强，才能显示良好的物性。

　　影响炭黑在并用胶中分配的因素有;①橡胶的粘度;②炭黑与橡胶的亲和力;③并用胶的混炼方法。比如NR/BR并用由于BR分子链柔软性大，极易湿润炭黑，故表现出较大的亲和力。同时炭黑对橡胶中不饱和双键有坚强的结合力，因此不饱和度高的橡胶对炭黑亲和力大。当天然胶与各种不饱和度高的橡胶并用时，炭黑大部份集中到不饱和度高的橡胶中，这对并用胶的物性也是有利的。

　　当炭黑与顺丁胶结合量增加，门尼粘度增大，相应炭黑进入NR中的量也增加。当两胶门尼粘度相等时，炭黑进入亲和力较大的BR中就较多。

　　氧化锌对并用胶性能的影响。氧化锌与并用胶难于互溶，它加入NR/BR并用胶中主要进入NR内或两胶界面处。这主要是氧化锌在混炼时与硬脂酸反应生成的硬脂酸锌与NR中的蛋白质成份形成复合物。由于硬脂酸锌会促进硫化，因此氧化锌过于集中一胶相易产生局部过硫，造成两种胶硫化不均。

　　3、并用胶共硫化的影响。

　　要提高并用胶的物理机械性能，一方面要通过加工使胶相结构细小;另一方面增加胶相之间的结合强度。翻修胎常用二烯类橡胶并用。

　　如：NR/BR;NR/SBR;NR/BR/SBR等。由于硫磺和促进剂在二烯类橡胶中溶解度差别较小，有着共同的硫化机理。硫化时都是通过双键或a次甲基上氢原子的脱离而与促进剂、硫磺体系作用形成的硫键为主的交联键，存在着共硫化的特点。但是也要注意到：合成胶一般与硫磺作用小于天然胶，硫化速度相对迟缓。为了更好地实现共硫化，一方面选用好促进剂，尽量做到硫化速度相匹配，矫健平衡，照顾到两种胶的特性，如NR/BR并用就应选用有等同硫化速度的促进剂如：CZ,‘NS‘,NOBS等。另一方面通过合理加工使橡胶结构细微化，再经硫化后获得性能优异的并用胶。