干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用及混煉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，在白炭黑配方橡膠混煉過程中的高溫區(qū)間內(nèi)加入干冰。本發(fā)明的有益效果為：通過在白炭黑配方的膠料在高溫反應(yīng)區(qū)間，加入干冰，能夠有效控制混煉室內(nèi)的溫升速率，延長(zhǎng)高溫反應(yīng)時(shí)間，使白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑能夠充分的發(fā)生硅烷偶聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而使白炭黑達(dá)到良好的補(bǔ)強(qiáng)效果，此外，干冰升華為二氧化碳?xì)怏w，是空氣的重要組成成分，因此對(duì)膠料和環(huán)境沒有污染，且膠料在密煉室內(nèi)受到強(qiáng)烈的剪切擠壓作用，二氧化碳?xì)怏w不會(huì)殘留在膠料內(nèi)部。
【專利說明】
[0001] 干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用及混煉方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及橡膠混煉技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉 工藝中的應(yīng)用及混煉方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 隨著歐洲標(biāo)簽法的實(shí)施，"綠色環(huán)保"成為當(dāng)今輪胎工業(yè)的共同話題。傳統(tǒng)的炭黑 補(bǔ)強(qiáng)體系無可避免的存在高生熱、低濕地以及抗撕裂低的弊端，已經(jīng)逐漸無法滿足高性能 輪胎的使用需求。而全白炭黑填充體系胎面膠能夠顯著改善輪胎的抗?jié)窕?，降低滾 動(dòng)阻力，同時(shí)提高輪胎的使用壽命。然而，白炭黑在混煉過程中若要達(dá)到良好的分散效果， 需要同時(shí)具備兩個(gè)相互矛盾的工藝要求： 1)充分的硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)。白炭黑在混煉過程中需與硅烷偶聯(lián)劑充分反應(yīng)，削弱白炭 黑凝聚效應(yīng)，促進(jìn)白炭黑粒子與橡膠分子鏈的纏結(jié)，從而起到補(bǔ)強(qiáng)作用。
[0005] 2)白炭黑的分散。橡膠混煉初期需要橡膠粘度低，易于粉料的吃入，而粉料的分散 則需要橡膠具有比較高的粘度，以便密煉機(jī)的剪切嚙合作用力傳導(dǎo)入橡膠內(nèi)部，打破粉料 聚集狀態(tài)，達(dá)到更好的分散效果。
[0006] 但由于各種因素限制，使用傳統(tǒng)的密煉設(shè)備及工藝來進(jìn)行白炭黑的混煉無法控制 混煉溫度的上升速率，更無法在硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)階段實(shí)現(xiàn)白炭黑進(jìn)一步的分散效果。
[0007] 針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用及混煉方法 以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0010] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，在白炭黑配方橡膠混煉過程中的高溫 區(qū)間內(nèi)加入干冰。
[0011] 進(jìn)一步的，所述干冰加入時(shí)，混煉高溫區(qū)間的溫度范圍為140°C~155°C。
[0012] 進(jìn)一步的，所述干冰在橡膠混煉過程中升華吸走大量的熱量，降低密煉室溫升速 率，延長(zhǎng)硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)時(shí)間，削弱白炭黑凝聚效應(yīng)，促進(jìn)白炭黑粒子與橡膠分子鏈的纏 結(jié)。
[0013] 進(jìn)一步的，所述干冰在白炭黑加入混煉過程后，在高溫混煉區(qū)間加入干冰。
[0014] -種白炭黑配方橡膠混煉方法，在該方法中應(yīng)用干冰，該方法具體包括以下步驟： Sl在密煉機(jī)中加入膠料、配合劑、炭黑及部分白炭黑進(jìn)行混煉； S2加入剩余白炭黑進(jìn)行混煉，混煉溫度達(dá)到第一設(shè)定混煉溫度時(shí)，加入環(huán)烷油，升高 到第二設(shè)定混煉溫度時(shí)進(jìn)行第一階段的提栓排氣； S3升高到第三設(shè)定混煉溫度時(shí)，提栓加入干冰，繼續(xù)進(jìn)行混煉； S4升高到第四設(shè)定混煉溫度時(shí)，進(jìn)行排膠。
[0015] 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟Sl中 加入膠料及配合劑混煉40s后，加入炭黑和一半白炭黑30s加入剩下的白炭黑。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟S2中第一設(shè)定混煉溫度為115°C，第二設(shè)定混煉溫度為135°C。
[0017] 進(jìn)一步的，所述步驟S2中在加入環(huán)烷油后，在溫度達(dá)到125 °C時(shí)，提密煉機(jī)上頂栓 進(jìn)行提檢清掃。
[0018] 進(jìn)一步的，所述步驟S3中第三設(shè)定混煉溫度為145°C。
[0019] 進(jìn)一步的，所述步驟S4中第三設(shè)定混煉溫度為155°C。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為:通過在白炭黑配方的膠料在高溫反應(yīng)區(qū)間，加入干冰，能夠 有效控制混煉室內(nèi)的溫升速率，延長(zhǎng)高溫反應(yīng)時(shí)間，使白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑能夠充分的發(fā) 生硅烷偶聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而使白炭黑達(dá)到良好的補(bǔ)強(qiáng)效果，此外，干冰升華為二氧化碳?xì)怏w，是 空氣的重要組成成分，因此對(duì)膠料和環(huán)境沒有污染，且膠料在密煉室內(nèi)受到強(qiáng)烈的剪切擠 壓作用，二氧化碳?xì)怏w不會(huì)殘留在膠料內(nèi)部。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。
[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的五組實(shí)驗(yàn)的門尼粘度示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的五組實(shí)驗(yàn)采集詳細(xì)的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)記錄圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的硫化膠單程形變掃描示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的硫化膠回程形變掃描示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的五組實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能曲線圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能0°C的TanS表征圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的40°的TanS損耗因子圖。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用， 在白炭黑配方橡膠混煉過程中的高溫區(qū)間內(nèi)加入干冰。
[0026] 進(jìn)一步的，所述干冰加入時(shí)，混煉高溫區(qū)間的溫度范圍為140 °C~155 °C。選擇在該 溫度下將干冰加入，是為了延長(zhǎng)硅烷偶聯(lián)反應(yīng)時(shí)間，白炭黑的分散需要強(qiáng)剪切，而白炭黑的 硅烷偶聯(lián)反應(yīng)的最佳反應(yīng)時(shí)間在140°C~155°C，因此如何能保證在硅烷偶聯(lián)反應(yīng)期間實(shí)現(xiàn) 長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)剪切作用效果，一直是行業(yè)探討的問題。
[0027] 進(jìn)一步的，所述干冰在橡膠混煉過程中升華吸走大量的熱量，降低密煉室溫升速 率，延長(zhǎng)硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)時(shí)間，削弱白炭黑凝聚效應(yīng)，促進(jìn)白炭黑粒子與橡膠分子鏈的纏 結(jié)。
[0028] -種白炭黑配方橡膠混煉方法，在該方法中應(yīng)用干冰，該方法具體包括以下步驟： Sl在密煉機(jī)中加入膠料、配合劑、炭黑及部分白炭黑進(jìn)行混煉； S2加入剩余白炭黑進(jìn)行混煉，混煉溫度達(dá)到第一設(shè)定混煉溫度時(shí)，加入環(huán)烷油，升高 到第二設(shè)定混煉溫度時(shí)進(jìn)行提栓排氣； S3升高到第三設(shè)定混煉溫度時(shí)，提栓加入干冰，繼續(xù)進(jìn)行混煉； S4升高到第四設(shè)定混煉溫度時(shí)，進(jìn)行排膠。
[0029] 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟Sl中 加入膠料及配合劑混煉40s后，加入炭黑和一半白炭黑進(jìn)行混煉30s。
[0030] 進(jìn)一步的，所述步驟S2中第一設(shè)定混煉溫度為115°C，第二設(shè)定混煉溫度為135°C。 [0031]進(jìn)一步的，所述步驟S2中在加入環(huán)烷油后，在溫度達(dá)到125°C時(shí)，提密煉機(jī)上頂栓 進(jìn)行提檢清掃。
[0032] 進(jìn)一步的，所述步驟S3中第三設(shè)定混煉溫度為145°C。
[0033] 進(jìn)一步的，所述步驟S4中第三設(shè)定混煉溫度為155°C。
[0034]本發(fā)明在混煉過程中引入干冰。干冰常態(tài)下是一種無色無味的氣體，自然存在于 空氣中，而它的固態(tài)形式則是干冰，其沸點(diǎn)為-78.5°C，因此干冰在常溫下極易揮發(fā)，升華為 無毒、無味的比固體體積大600-800倍的二氧化碳?xì)怏w，干冰由固體變成氣體的同時(shí)還吸收 大量的熱，使周圍空氣的溫度降得很快。
[0035]基于干冰的這些基本物理特性，考慮將其加入到橡膠混煉過程中，密煉室內(nèi)溫度 較高，干冰在高溫下瞬間升華，類似于微型爆炸，其爆炸沖擊波能夠促使膠料分子鏈斷裂， 降低膠料的粘性，從而更有利于粉料的吃入；由于干冰升華吸收大量的熱，使橡膠分子鏈驟 冷，剛性增加，轉(zhuǎn)子的剪切作用力能夠更有效的傳導(dǎo)入橡膠內(nèi)部，打破粉料聚集狀態(tài)，從而 達(dá)到更好的分散效果；白炭黑配方的膠料在高溫反應(yīng)區(qū)間，加入干冰，能夠有效控制混煉室 內(nèi)的溫升速率，延長(zhǎng)高溫反應(yīng)時(shí)間，使白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑能夠充分的發(fā)生硅烷偶聯(lián)反應(yīng)， 進(jìn)而使白炭黑達(dá)到良好的補(bǔ)強(qiáng)效果。
[0036]此外，干冰升華為二氧化碳?xì)怏w，是空氣的重要組成成分，因此對(duì)膠料和環(huán)境沒有 污染，且膠料在密煉室內(nèi)受到強(qiáng)烈的剪切擠壓作用，二氧化碳?xì)怏w不會(huì)殘留在膠料內(nèi)部。 [0037] 在一個(gè)實(shí)施例中： 具體的實(shí)驗(yàn)配方如下表所示 表1胎面膠白炭黑體系試驗(yàn)方案
混爍工藝：
采用相同試驗(yàn)配方進(jìn)行工藝調(diào)整，方案1為不加硅烷偶聯(lián)劑的參比試驗(yàn)，方案2、3、4采 用不同轉(zhuǎn)速下的混煉工藝，方案5為在方案2的混煉工藝基礎(chǔ)上，在高溫反應(yīng)區(qū)間中段150 °C 時(shí)添加干冰的試驗(yàn)工藝。
[0038]各方案混煉工藝差異如下：
試驗(yàn)結(jié)果與討論 1、加工性能 參照?qǐng)D1，不添加硅烷偶聯(lián)劑的方案1，可以看出白炭黑不能進(jìn)行硅烷歐聯(lián)，不添加硅烷 偶聯(lián)劑的方案1，白炭黑不能進(jìn)行硅烷歐聯(lián)化反應(yīng)，白炭黑分散不均勻，門尼粘度很大，而添 加硅烷偶聯(lián)劑的方案中，方案4由于轉(zhuǎn)速太低，高溫反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致膠料硅烷偶聯(lián)化反 應(yīng)后焦燒，門尼粘度增大。而方案5與2相比，高溫反應(yīng)區(qū)間內(nèi)添加干冰，干冰氣化帶走大量 的熱，同時(shí)橡膠大分子鏈高溫驟冷，在機(jī)械剪切作用下斷鏈，門尼粘度降低，加工性能提升。 [0039] 2、綜合物理機(jī)械性能 各方案間的綜合物理機(jī)械性能對(duì)比見下表
由表3 η」以宥出，萬案1的100%、200%、300%足伸應(yīng)力與其他四組萬案相比較低，問時(shí)拉 伸強(qiáng)度略小，斷裂伸長(zhǎng)率較大，且撕裂強(qiáng)度較低，這是因?yàn)榉桨?配方中未添加硅烷偶聯(lián)劑， 白炭黑不能進(jìn)行硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)，無法與硅烷中的乙氧基參與反應(yīng)，致使白炭黑不能很好 與橡膠分子鏈產(chǎn)生纏結(jié)，無法發(fā)揮良好的補(bǔ)強(qiáng)作用。
[0040]方案3與方案2相比，定伸應(yīng)力較小，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率以及撕裂強(qiáng)度提高，這 是因?yàn)樵诠柰榕悸?lián)劑的作用下，方案3的白炭黑在混煉過程中，反應(yīng)時(shí)間更加充分，在密煉 機(jī)轉(zhuǎn)子的剪切作用下，達(dá)到更好的分散效果，從而補(bǔ)強(qiáng)作用更強(qiáng)。
[0041] 方案4相較于方案2、3,定伸應(yīng)力較大，且拉伸強(qiáng)度小、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度較小， 這是因?yàn)榉桨?在混煉過程中密煉機(jī)轉(zhuǎn)速較低，一方面，導(dǎo)致混煉過程中膠溫升溫速率較 慢，白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑的高溫反應(yīng)時(shí)間略長(zhǎng)，膠料發(fā)生一定程度的焦燒。另一方面，密煉 機(jī)低的轉(zhuǎn)子速度致使對(duì)膠料的剪切嚙合作用較弱，白炭黑在硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)進(jìn)行過程中不 能被良好的分散，致使補(bǔ)強(qiáng)作用減弱，膠料剛性增強(qiáng)。
[0042] 方案5在方案2的基礎(chǔ)上，于白炭黑硅烷歐聯(lián)化反應(yīng)高溫區(qū)間投入白炭黑，干冰的 氣化帶走大量的熱量，延長(zhǎng)了高溫反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)高轉(zhuǎn)速下膠料受到的剪切嚙合作用較大， 有利于白炭黑的進(jìn)一步分散。因此方案5較方案2的定伸應(yīng)力減小，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、 撕裂強(qiáng)度增大。
[0043] 參照?qǐng)D2,一般情況下，填料對(duì)于橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用常用破壞能衡量，可簡(jiǎn)單表示為 拉伸試驗(yàn)過程中拉伸曲線所覆蓋的面積。
[0044] 在圖2中可以看出，方案1的破壞能最大，這是因?yàn)榘滋亢谖茨馨l(fā)生硅烷偶聯(lián)化反 應(yīng)，只起到填充劑的作用，致使膠料呈現(xiàn)很大的剛性，彈性減弱。除卻方案1外，方案3的破壞 能最大，白炭黑分散最佳，補(bǔ)強(qiáng)作用最好。方案5與方案2相較，破壞能增大，干冰的加入能夠 有效的提高白炭黑的作用效果。方案4的破壞能最小，進(jìn)一步說明白炭黑的混煉除了需要一 定區(qū)間的高溫反應(yīng)時(shí)間外，密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速，即剪切作用對(duì)于白炭黑的分散同樣重要。
[0045] 3、白炭黑分散度表征 采用Al pha公司的RPA2000橡膠加工分析儀對(duì)白炭黑分散性評(píng)價(jià) 試驗(yàn)方法： Cure：160°C ,20min Time:60°C，5min，0·IHz，0·28% 01Strain sweep:(0·28%-40%，IHz，60°C ) 02Strain sweep：(0.28%-40%,1Ηz,60〇Ο 將待測(cè)式樣在RPA中進(jìn)行硫化，隨后在60°C的條件下調(diào)節(jié)膠片5分鐘，然后對(duì)于硫化式 樣進(jìn)行兩次形變掃描。其中第一次形變掃描中剪切模量為"填料-填料"和"填料與橡膠分子 鏈"相互作用的綜合體現(xiàn)，并且在掃描過程中打破填料間的相互作用，即"Payne"效應(yīng)。而第 二次形變掃描的剪切模量主要表現(xiàn)為"填料與分子鏈"的相互作用。由此，本實(shí)驗(yàn)中設(shè)置參 比方案1(不含硅烷偶聯(lián)劑)作為表征Payne效應(yīng)最大化的參比，可由以下公式得出分散系 數(shù)：
其中：Payne(max)為不加硅烷偶聯(lián)劑得方案1的Payne效應(yīng)，即剪切模量曲線下降至接 近平穩(wěn)與形變橫坐標(biāo)所覆蓋的面積。
[0046] Payne(Ol)為試驗(yàn)方案第一次形變掃描時(shí)剪切模量曲線下降至接近平穩(wěn)與形變橫 坐標(biāo)所覆蓋的面積。
[0047] Payne(02)為試驗(yàn)方案第二次形變掃描時(shí)剪切模量曲線下降至接近平穩(wěn)與形變橫 坐標(biāo)所覆蓋的面積。
[0048] RPA形變掃描結(jié)果如圖3和圖4所示： 根據(jù)分散系數(shù)公式計(jì)算所得，結(jié)果如下表 豐4 斯齒玄撒 由上表可以看出，方案1為不加硅烷偶聯(lián)劑的Payne效應(yīng)參比方案，分散系數(shù)最低。方案 2為65r的混煉工藝，與方案2相比，方案3和4混煉時(shí)密煉機(jī)轉(zhuǎn)速降低，膠料在低轉(zhuǎn)速下混煉 生熱速率減小，高溫反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，白炭黑的硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)更加充分，然而方案3中密煉 機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)于膠料的剪切嚙合作用足夠強(qiáng)，白炭黑分散效果提高，分散系數(shù)增大。但方案4在 過低轉(zhuǎn)速下膠料受到的剪切嚙合作用過弱，不利于填料的分散，因此分散系數(shù)降低。方案5 在方案2的基礎(chǔ)上，于硅烷偶聯(lián)化高溫反應(yīng)區(qū)間加入干冰，干冰氣化瞬間帶走大量的熱，致 使高溫反應(yīng)區(qū)間延長(zhǎng)，硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)更加充分，同時(shí)高的轉(zhuǎn)速提供強(qiáng)烈的剪切嚙合作用， 進(jìn)一步增強(qiáng)了填料的分散效果，分散系數(shù)進(jìn)一步提高。
[0049] 4、膠料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能 參照?qǐng)D5,膠料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能采用梅特勒公司的低力矩DMA測(cè)試，測(cè)試條件為：頻率 10HZ，應(yīng)力5N，位移20_，溫度范圍-60°O 60°C，溫升2°C/min，平面剪切模式。
[0050] 輪胎的滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕?、耐磨性能三者存在著名?魔鬼三角"關(guān)系，即提高三者 中任意一項(xiàng)性能，必然會(huì)影響其余兩者有變差的趨勢(shì)。如何同時(shí)提高三項(xiàng)性能一直是配方 人員的奮斗目標(biāo)。而對(duì)于固定配方，好的混煉工藝則能夠在提升某一種或者兩種性能的同 時(shí)，使得另外一種性能的下降趨勢(shì)盡量小。
[0051] 胎面膠料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能與成品輪胎的使用性能有著明顯的相關(guān)關(guān)系，輪胎的抗 濕滑性能采用〇°C的TanS表征，TanS越大，抗?jié)窕阅茉胶谩⒄請(qǐng)D6和表4可以看出，隨著白 炭黑分散系數(shù)的降低，〇°C的TanS增大。這是因?yàn)槟z料中白炭黑分散效果差，白炭黑粒子團(tuán) 聚，使得膠料在動(dòng)態(tài)形變下，滯后損失大，生熱增高。
[0052]輪胎的滾動(dòng)阻力性能采用40°C或60°C的TanS表征，TanS越小，滾動(dòng)阻力越低。參照 圖7可以看出隨著白炭黑分散系數(shù)的增大，40°C的TanS越小，這是因?yàn)榘滋亢谠诨鞜掃^程 中，先與硅烷偶聯(lián)劑的乙氧基發(fā)生硅烷偶聯(lián)化反應(yīng)，消弱白炭黑粒子間的相互作用，而后與 橡膠大分子鏈間發(fā)生纏結(jié)橋接，從而起到補(bǔ)強(qiáng)作用。白炭黑分散系數(shù)提高，使得膠料在動(dòng)態(tài) 形變下的滯后損失減小，生熱降低，從而影響輪胎滾動(dòng)阻力減小。
[0053] 結(jié)論 1)白炭黑混煉過程中于高溫反應(yīng)區(qū)間添加干冰，能夠有效延長(zhǎng)高溫反應(yīng)時(shí)間，促進(jìn)白 炭黑硅烷歐聯(lián)化反應(yīng)，提尚白炭黑分散效果，從而提尚膠料的綜合物理機(jī)械性能，同時(shí)也能 夠改善膠料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。
[0054] 2)密煉機(jī)高轉(zhuǎn)速煉膠工藝中，采用干冰法新型混煉工藝，能夠在保證白炭黑分散 的前提下提高混煉效率，節(jié)約能耗。
[0055]綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過在白炭黑配方的膠料在高溫反應(yīng) 區(qū)間，加入干冰，能夠有效控制混煉室內(nèi)的溫升速率，延長(zhǎng)高溫反應(yīng)時(shí)間，使白炭黑與硅烷 偶聯(lián)劑能夠充分的發(fā)生硅烷偶聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而使白炭黑達(dá)到良好的補(bǔ)強(qiáng)效果，此外，干冰升華 為二氧化碳?xì)怏w，是空氣的重要組成成分，因此對(duì)膠料和環(huán)境沒有污染，且膠料在密煉室內(nèi) 受到強(qiáng)烈的剪切擠壓作用，二氧化碳?xì)怏w不會(huì)殘留在膠料內(nèi)部。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，其特征在于，在白炭黑配方橡膠混 煉過程中的高溫區(qū)間內(nèi)加入干冰。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，其特征在于，所述 干冰加入時(shí)，混煉高溫區(qū)間的溫度范圍為140 °C~155 °C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，其特征在于，所述 干冰在橡膠混煉過程中升華吸走大量的熱量，降低密煉室溫升速率，延長(zhǎng)硅烷偶聯(lián)化反應(yīng) 時(shí)間，削弱白炭黑凝聚效應(yīng)，促進(jìn)白炭黑粒子與橡膠分子鏈的纏結(jié)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干冰在白炭黑配方橡膠混煉工藝中的應(yīng)用，其特征在于，所述 干冰在白炭黑加入混煉過程后，在高溫混煉區(qū)間加入干冰。5. -種白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，在該方法中應(yīng)用干冰，該方法具體包括 以下步驟： S1在密煉機(jī)中加入膠料、配合劑、炭黑及部分白炭黑進(jìn)行混煉； S2加入剩余白炭黑進(jìn)行混煉，混煉溫度達(dá)到第一設(shè)定混煉溫度時(shí)，加入環(huán)烷油，升高 到第二設(shè)定混煉溫度時(shí)進(jìn)行第一階段的提栓排氣； S3升高到第三設(shè)定混煉溫度時(shí)，提栓加入干冰，繼續(xù)進(jìn)行混煉； S4升高到第四設(shè)定混煉溫度時(shí)，進(jìn)行排膠。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟S1中加入膠 料及配合劑混煉40s后，加入炭黑和一半白炭黑煉30s后加入剩下的白炭黑。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟S2中第一設(shè) 定混煉溫度為115°C，第二設(shè)定混煉溫度為135°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟S2中在加入 環(huán)烷油后，在溫度達(dá)到125 °C時(shí)，提密煉機(jī)上頂栓進(jìn)行提栓清掃。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟S3中第三設(shè) 定混煉溫度為145 °C。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的白炭黑配方橡膠混煉方法，其特征在于，所述步驟S4中第三 設(shè)定混煉溫度為155°C。
【文檔編號(hào)】C08L7/00GK105860106SQ201610248315
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】邊慧光, 汪傳生, 田曉龍, 吳浩, 沈波, 李利, 張德偉, 李紹明, 付平
【申請(qǐng)人】青島科技大學(xué)