通過(guò)顯微鏡的觀測(cè)研究表明,橡膠與炭黑的混煉過(guò)程,初期是通過(guò)橡膠的流動(dòng)變形對(duì)炭黑粒子表面濕潤(rùn)接觸,進(jìn)而滲入炭黑結(jié)構(gòu)空隙內(nèi)部,從而達(dá)到對(duì)炭黑粒子的分割包圍,實(shí)現(xiàn)兩相表面之間的充分接觸,這就是混煉過(guò)程的濕潤(rùn)即吃粉階段,在這一階段中,生膠的流動(dòng)變形能力對(duì)混煉過(guò)程起著極為重要的作用,生膠的黏度越低其流動(dòng)變形和對(duì)炭黑的濕潤(rùn)、滲透能力越大,混合吃粉的速度越快;
另外耐熱輸送帶橡膠中炭黑自身的結(jié)構(gòu)高低和表面性質(zhì)對(duì)吃粉過(guò)程的發(fā)展也有重要影響,結(jié)構(gòu)度較高的炭黑內(nèi)部的空隙度也大,其吃粉混合速度也慢,但若生膠對(duì)炭黑表面的濕潤(rùn)性較好,則有利于內(nèi)部空氣的排除,從而加快混合吃粉過(guò)程;
在吃粉過(guò)程中,進(jìn)入炭黑內(nèi)部空隙的生膠會(huì)逐漸增多,使炭黑內(nèi)部的空隙不斷減少,膠料的視密度逐漸增大,當(dāng)炭黑內(nèi)部空隙被完全填滿時(shí),膠料的比熱容而減至某一最低值不再變化,這便是濕潤(rùn)過(guò)程的結(jié)束,表現(xiàn)在混煉過(guò)程的功率消耗一時(shí)間關(guān)系曲線上出現(xiàn)一個(gè)最低值,結(jié)果生成了炭黑濃度很高的炭黑橡膠團(tuán)塊,且分布在不含炭黑生膠中所組成的混合體系,但其中的炭黑尚未均勻分散;
坤碩公司通過(guò)使膠料的黏度增大,也就相當(dāng)于膠料中的炭黑實(shí)際濃度加大了,隨著炭黑分散過(guò)程的發(fā)展,炭黑中的包容橡膠含量逐漸減少,普通帆布輸送帶膠料的黏度也會(huì)降低,但在這一階段的初期因?yàn)槠扑樘亢谥邢鹉z團(tuán)塊所需能耗較大,故功率曲線上出現(xiàn)了第二個(gè)峰值,另外炭黑分散度的提高又使炭黑與橡膠之間的接觸面積增加,結(jié)合橡膠的含量隨之增多,多表現(xiàn)為膠料的彈性復(fù)原性逐漸增大,直到膠料的彈性復(fù)原性不再增大時(shí),便是分散階段的結(jié)束,這時(shí)膠料混煉的功率消耗曲線和擠出膨脹率曲線皆出現(xiàn)峰值,門(mén)尼黏度則是降低的,如果混煉操作繼續(xù)進(jìn)行,炭黑附聚體會(huì)進(jìn)一步破碎分散,橡膠的分子量也會(huì)繼續(xù)降低,當(dāng)后者對(duì)膠料性能的影響超過(guò)炭黑分散度提高所起的作用時(shí),膠料黏度和擠出膨脹率會(huì)進(jìn)一步減小,使得硫化膠物理機(jī)械性能受到損害,這便是過(guò)煉,這從功率消耗曲線、彈性復(fù)原性曲線及門(mén)尼黏度曲線皆出現(xiàn)下降的變化可以得到證明;
為此當(dāng)混煉過(guò)程由第二階段向第三階段過(guò)渡時(shí),混煉操作即應(yīng)停止,以保證混煉膠質(zhì)量,這是因?yàn)椋m然從理想的混合狀態(tài)來(lái)講,膠料混煉的最終目的應(yīng)該是填料,其每一個(gè)初始聚集體粒子之間實(shí)現(xiàn)完全的分離,達(dá)到無(wú)序分布狀態(tài),其表面被大分子完全濕潤(rùn)和包圍,實(shí)現(xiàn)充分完全的接觸,但是,實(shí)際上這種理想的混合狀態(tài)是根本不可能達(dá)到的,因?yàn)殡S著混煉時(shí)間的發(fā)展,一方面炭黑的分散度會(huì)不斷提高,使膠料性能得到改善,同時(shí)大分子鏈也會(huì)繼續(xù)降解,尤其是混煉過(guò)程的后期,這種作用更進(jìn)一步加劇,超過(guò)前者的作用,使膠料的物理機(jī)械性能受到損害;
經(jīng)驗(yàn)證明,炭黑粒子在膠料中以微米級(jí)存在時(shí),對(duì)硫化膠性能的影響是不利的,因此混煉操作只要求炭黑達(dá)到保證硫化膠獲得必要物理機(jī)械性能的最低分散度、膠料獲得能正常進(jìn)行后序加工操作的最低可塑度即可,片面追求更高的混合均勻程度,不僅對(duì)膠料性能不利,還會(huì)增加混煉能耗;
更多橡膠輸送帶產(chǎn)品專業(yè)技術(shù)推薦查閱:
《坤碩輸送帶膠料應(yīng)變狀態(tài)學(xué)術(shù)分析》
《工業(yè)運(yùn)輸帶測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)及流程要點(diǎn)歸納》
《輸送帶廠家技術(shù)解析膠帶化學(xué)力的作用原理》