密炼机变速混炼工艺制造技术

本发明专利技术涉及轮胎胶料的混炼加工工艺，特别是指一种在一个胶料混炼周期内，不同阶段采用不同的密炼机转子转速的混炼工艺。按照本发明专利技术所提供的设计方案，密炼机变速混炼工艺包括：先混炼：在５０－９０℃下将生胶及终炼药加入到密炼机内，再压上密炼机的顶栓，其中胶料加入量为１６０－２３０重量份，终炼药加入量为２－１５重量份，在温度７０－１００℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为２５－３５ｒｐｍ下混炼１０－５０秒；再经３次混炼；然后在温度为９０－１１５℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为２５－３５ｒｐｍ的条件下打开顶栓，开门卸料。

【技术实现步骤摘要】
密炼机变速混炼工艺
本专利技术涉及轮胎胶料的混炼加工工艺，特别是指一种在一个胶料混炼周期内，不同阶段采用不同的密炼机转子转速的混炼工艺。
技术介绍
目前，在子午线轮胎胶料生产的终炼胶混炼一环，为保证个配合小料在胶料中的分散效果及终炼胶质量的均匀稳定性，要求终炼胶的生产工艺中炼胶时间适中，胶料在密炼室中的升温速率不宜过快。因此，我公司的终炼胶混炼设备选用了ZZ2型转子。其技术特性在于其两条长棱分别起始于转子两侧，短棱则随长棱一道起始于相同的一侧，长棱和短棱的螺旋升角在35～45°之间，这种布置方式使转子上的轴向力达到平衡，形成均匀剪切力，转子上的推力很小。其能保持较低的炼胶温度，转子转动产生的能量中用来升高胶料温度的少，而可以在相当长的一段时间内产生较高的剪切应力，使硫化体系均匀分布更快，从而最终使胶料得到均匀一致的混炼效果。ZZ2型转子生热减少和冷却效果的增强，使胶料的热力特性得到了优化，满足了子午胎胶料的炼胶工艺要求。但与此同时，也带来了相关的问题，那就是在胶料的进料阶段，由于ZZ2型转子“吃胶”时间较慢、能力较低而导致进料不畅，不能正常开展生产。因此，在胶料的进料阶段使用与混炼阶段相同的工艺是不符合实际的。ZZ2转子具有混炼温升慢、混炼均匀的特点，同时穿轴式ZZ2转子具有强度更高，可以满足子午胎硬胶料混炼要求，但ZZ2转子吃胶较慢，上顶拴压到位时间长于四棱转子，所以使用ZZ2转子上顶拴压力应高于四棱转子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种密炼机变速混炼工艺，根据橡胶混炼机理，在现有的设备条件下，利用密炼机的调速功能进行变速混炼，以缩短混炼时间，提高炼胶效率，且炼胶质量稳定。按照本专利技术所提供的设计方案，密炼机变速混炼工艺包括：a、混炼：在50-90℃下将生胶及终炼药加入到密炼机内，再压上密炼机的顶栓，其中生胶为二段母胶料，加入量160-230重量份，终炼药为硫磺-->0.5-2.0重量份、促进剂NS 0.5-2.0重量份、防焦剂CTP 0.5-1.0重量份，在温度70-100℃、压力12-20Mpa、密炼机的转子转速为25-35rpm下，混炼10-50秒；b、一次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为80-104℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为15-25rpm下混炼5-10秒；c、二次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为82-105℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为15-25rpm下混炼20-80秒；d、三次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为85-105℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为15-25rpm下混炼10-50秒；e、四次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为90-115℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为15-25rpm下混炼100-180秒；f、在温度为90-115℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为25-35rpm的条件下打开顶栓，开门卸料。本专利技术的优点是：在胶料和终炼药(如促进剂、硫磺、防焦剂)加入密炼机的投料阶段，将密炼机转子转速的设定值定为25-35转/分的高转速，以加快混炼初期的“吃胶”速度，便于上顶栓的下压，使胶料尽快进入正常混炼状态。而在混炼中后期的大部分时间内，将密炼机转子转速的设定值定为15-25转/分的低转速，避免了高转速导致的高生热和胶料粘度的快速下降，延长混炼时间，保证了胶料的混炼质量。具体实施方案胶料的混炼过程是橡胶弹性体与各种配合剂在转子转动所产生的机械剪切力的作用下，同时交替发生破碎、混合、分散及简单混合变化的重复，最后达到所期望的分散效果的一个物理化学过程。胶料质量的一个重要指标是分散度的高低，在混炼过程中影响胶料分散效果、炼胶速度的重要因素是密炼机的转子转速。混炼过程中，密炼室内的主要剪切区就是转子凸棱与密炼室之间的最小间隙处，其剪切速率与转速近乎呈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，剪切效果降低，对分散不利。为了解决这对矛盾，可以在混炼初期温度较低时采用高转速，保持高剪切，提高混入速度；到混炼后期则降低转速，防止转子打滑，达到充分利用能量、提高效率的目的。本专利技术可以适用于各种胶料的混炼，因此，所用的胶料与终炼药可以在现有的多种组方中任选一种。在表1中仅举了一种。具体工艺规程如下表1(以GK255密炼机胎面胶为例)：-->  TCU设定  侧壁/耐磨板  转子 上顶栓/排料门  20-40℃  20-35℃ 15-40℃  进料最低温度，℃     25  进料最高温  度，℃    90  超温排胶温度，℃    130 紧急排胶最短 时间，秒 100  条件  时间  温度  动作 压力  转速  s  ℃ MPa  rpm  参数设定 12-20    50-90  加胎面胶二段母胶料160-230重  量份，终炼药(硫磺0.5-2.0重量   份、促进剂NS 0.5-2.0重量份、  防焦剂CTP 0.5-1.0重量份)    25-35  50-90  压上顶栓  10-50  70-100  保持  升上顶栓、上到位  压上顶栓  15-25  5-10  80-104  保持  升上顶栓上到位  压上顶栓  20-80  82-105  保持  15-25  升上顶栓上到位  压上顶栓  10-50  85-105  保持  15-25  升上顶栓上到位  压上顶栓  保持  时间与温度  100-180  90-115  升上顶栓上到位  15-25  同时执行  开卸料门   5-30  保持(为转速的改变提供足够的   时间)   25-35  配方结束  关卸料门本文档来自技高网...

【技术保护点】
密炼机变速混炼工艺，其特征是：ａ、混炼：在５０－９０℃下将生胶及终炼药加入到密炼机内，再压上密炼机的顶栓，其中生胶为二段母胶料，加入量１６０－２３０重量份，终炼药为硫磺０．５－２．０重量份、促进剂ＮＳ０．５－２．０重量份、防焦剂ＣＴ Ｐ０．５－１．０重量份，在温度７０－１００℃、压力１２－２０Ｍｐａ、密炼机的转子转速为２５－３５ｒｐｍ下混炼１０－５０秒；ｂ、一次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为８０－１０４℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为１５－２５ ｒｐｍ下混炼５－１０秒；ｃ、二次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为８２－１０５℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为１５－２５ｒｐｍ下混炼２０－８０秒；ｄ、三次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为８５－１０５℃、压力 １２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为１５－２５ｒｐｍ下混炼１０－５０秒；ｅ、四次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为９０－１１５℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为１５－２５ｒｐｍ下混炼１００－１８０秒；ｆ、在温度为 ９０－１１５℃、压力１２－２０ＭＰａ、密炼机的转子转速为２５－３５ｒｐｍ的条件下打开顶栓，开门卸料。...

【技术特征摘要】
1、密炼机变速混炼工艺，其特征是：a、混炼：在50-90℃下将生胶及终炼药加入到密炼机内，再压上密炼机的顶栓，其中生胶为二段母胶料，加入量160-230重量份，终炼药为硫磺0.5-2.0重量份、促进剂NS 0.5-2.0重量份、防焦剂CTP 0.5-1.0重量份，在温度70-100℃、压力12-20Mpa、密炼机的转子转速为25-35rpm下混炼10-50秒；b、一次混炼：打开顶栓后再压上顶栓，在温度为80-104℃、压力12-20MPa、密炼机的转子转速为15-25rpm下混炼5-10秒；c、二次混炼：...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁振洪，崔玉叶，刘树炯，
申请(专利权)人：江苏通用科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]