密炼机混炼设备及混炼特性
- 2018-11-12 -

 根据密炼机转子结构类型的不同,一般可将密炼机分为两种基本类型:剪切型(又称为切向式)密炼机;啮合型(又称为联锁式)密炼机。
啮合型转子与剪切型转子在工作原理上的根本区别在于:啮合型转子分散区主要发生在两个转子之间,此外胶料承受的机械剪切和捏炼作用大;而剪切型转子分散区主要发生在转子突棱与室壁之间,此外胶料承受的机械剪切和捏炼作用大。一般来说,两种类型密炼机在规格大体相同的条件下,可做以下比较。啮合型密炼机:转子体积较大,对胶料的冷却能力更强,温度控制更好,具有较好的分散效果,对混炼时间长的热敏感胶料的混炼效果好,适用于一段混炼(含有硫化剂与促进剂)及制造高硬度胶料等;缺点是装胶量(填充系数)较低。剪切型密炼机:生产效率高,装胶量大,可以快速加料、快速混合与快速排料,适用于混炼周期短和多段混炼等情况;缺点是一段混炼时胶料的焦烧安全性相对较差。


与其他通用橡胶混炼加工一样,采用啮合型或剪切型密炼机混炼乙丙橡胶都是可行的。但在混炼过程中会有一定的差异。
从混炼开始阶段看,剪切型密炼机的上顶栓下降速度比啮合型密炼机要快。在啮合型密炼机中,只有当胶料炼至能全部被压进密炼室,上顶栓才能落到底部。相反,剪切型密炼机的胶料易被送进密炼室的大空间。
如前所述,两种类型密炼机转子结构相差较大。因此造成在两种类型的密炼机混炼中,胶料的流动方式也是不同的。
在混炼初期,啮合型密炼机的剪切作用主要发生于转子之间,这样可产生很好的分散混炼和伸长混炼。随着胶料升温和黏度下降,使得部分胶料在转子凸棱和混炼室壁之间流动成为可能,从而向胶料提供很高的扩散剪切作用。因此在混炼末期转矩曲线又上升。
相比之下,在混炼初期,剪切型密炼机的剪切作用主要发生于转子与混炼室内壁之间,它是由胶料对抗设备内壁的挤压而产生的,这可从混炼初期获得的高转矩来证实。随着混炼继续进行,胶料黏度下降,并开始流过转子尖端,但是由于转子尖端较窄,在啮合型密炼机上观察到的高剪切效果不会出现。因此啮合型密炼机混炼的胶料分散性可能更优于剪切型密炼机。上述原因使得剪切型密炼机的功率曲线与啮合型密炼机的区别很大,在混炼初期即出现高峰值,然后迅速下降。