淺談橡膠助劑造粒工藝與應用

 

    回想起上世紀五十年代，當工業(yè)發(fā)達國家，在使用密煉機手工投料操作時，我國還處在用開煉機上加炭黑，相隔不到幾步遠，己看不清操作人面孔，回憶五十年代初，在全國最大的部屬國營第二橡膠總廠第二煉膠車間，黑乎乎的炭黑粉塵，彌漫整個車間，操作人除了眼球及牙齒是白的，其他都是一片黑。煉膠車間工人在飯?zhí)门抨牬蝻垼�竟另設通道，因為移步走動，身上炭黑會給他人造成不便，［巧的是，六十年后，2016年，在浙江省NB市參觀一間橡膠廠時，又重現(xiàn)上述開煉機加炭黑的現(xiàn)場景象，不同的是，操作工多了一個防毒面具應對人類對環(huán)境保護和橡膠工業(yè)生產(chǎn)的自控，工業(yè)發(fā)達國家從源頭創(chuàng)新研發(fā)，早在上世紀八十年代，基本實現(xiàn)對橡膠助劑的預分散造粒，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)橡膠助劑物料性質(zhì)，配方設計對制品的使用功能，和生產(chǎn)流程，把粉狀或塊狀的橡膠助劑，加工成球狀，半球狀，圓柱狀，碎片狀，以改進配煉車間工作環(huán)境和方便操作。為實現(xiàn)綠色環(huán)保化生產(chǎn)提供了保障。同時也對各種配煉助劑的明顯識別，防錯，提高配煉效率起著很大作用。

 

    目前橡膠助劑的預分散造粒方法有四種：

 

    一、干法造粒，[對輥式]

 

    二、濕法擠出造粒

 

    三、回轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒

 

    四、載體預分散包覆造粒。

 

    以上各種方法，可以根據(jù)助劑性狀特點去采用。

 

    1、對輥式干法造粒的特點是助劑粉料經(jīng)機械壓力而成型，不添加任何分散和潤濕物質(zhì)，生產(chǎn)的產(chǎn)品，保證＂原汁原味＂，＂純＂字占優(yōu)，同時工藝流程簡便，突出＂壓縮＂，堆積比重提高，減少干燥過程，如多組分抗氧劑復配就可用此法，以各單組分抗氧劑，按比例投入混合器中混合，混合后粉料進行壓片造粒，經(jīng)破碎篩分后，得到不規(guī)則的片狀復配顆粒料；

 

    2、濕法造粒，是在固體粉料與液體共存，加入適量粘合劑，濕潤劑，以固相為主的分散體中，利用分散體的自粘性能，通過機械施加的擠壓力作用，使物料中固相基本微粒靠液體的界面作用，相互粘接，壓實，并擠出造粒法，從設定的模板開孔擠出，形成一定形狀和粒度均勻的顆粒，其形狀一般為直徑為1.0一8.0mm圓柱狀。濕法造粒的特點為：固液相共存［對低軟化點物料濕含量極低，或無濕份，但造粒過程使物料局部軟化或熔化形成固液相共存。固相中的基本微粒無塑性變形，造粒后的顆粒物料，要進行干燥處理，對軟化點低的物料需干燥，冷卻處理。對無自粘性的物料，在造粒時要添加粘結劑或能溶解固相的溶劑，以有利于造粒。像促進劑M，DM，CZ，D，NS等都可用此法造粒。

 

    3、滴液造粒。［回轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒。利用助劑物料的低熔點或低軟化點特性，根據(jù)物料熔融態(tài)時的粘度范圍，通過特殊的布料裝置將熔融液料均勻布在下方勻速移動的鋼帶上，同時在鋼帶下方設置的連續(xù)噴淋裝置的強制冷卻的作用下，使得物料在移動，輸送過程中得以冷卻，固化，形成半球狀，條狀，片狀產(chǎn)品，從而達到連續(xù)造粒成型。采用此法造粒的，如防老體系：RD，4010NA，4020，DTPD等，以及粘合體系助劑如有機鈷鹽系列；加工助劑如增塑劑，防護蠟，分散劑，均勻劑，脫模劑，辛基增粘樹脂等。采用滴液冷凝造粒，能做到連續(xù)滴液冷凝固化，產(chǎn)品形狀規(guī)整，無銳角，成粒率高，還可以通過布料器轉(zhuǎn)速或進料流量的調(diào)節(jié)，來控制粒度規(guī)格。

 

    4、載體預分散包覆造粒：是以定量聚合物為載體，將定量橡膠助劑微粒，均勻地預分散到聚合物中，使助劑微粒表面形成載體包覆層，同時由聚合物將助劑物料的微粒，相互粘連，團聚，并通過擠壓成型機，擠出條狀，經(jīng)切粒機沖切為規(guī)格一致的圓柱狀產(chǎn)品。其直徑為4一6mm，長度在5mm范圍。載體預分散包覆造粒法，可選用蠟類，硬脂酸類物質(zhì)為載體，來包覆助劑粉末產(chǎn)品，使其成為有規(guī)顆粒。此法可適用于大多數(shù)促進劑如M，TMTD，DM，NS，CZ等，還有像活性劑氧化鋅［CR的交聯(lián)劑］填充補強劑如炭黑，碳酸鈣，白炭黑都可用載體預分散包覆法造粒。它的特點是產(chǎn)品完全無塵及二次粉化，可用不同顏色區(qū)分品種，易于識別，防止使用差錯，有利于助劑活化和偶聯(lián)功效，對主體橡膠及助劑有分散，親合作用。

 

    橡膠助劑造粒，因物制宜，分清＂主和仆＂＂花旦和丫環(huán)＂，不能＂喧賓奪主＂，更不能＂以瑜掩瑕＂，以不失主要功能和好用為準。

 

    橡膠助劑造粒工程，對于促進橡膠工業(yè)綠色環(huán)保化，降低或消除橡膠助劑在橡膠產(chǎn)品配煉過程中粉塵污染，起著很大作用，必須大力推廣，雖然比原材助劑貴了些，但物有所值，如果能在加工環(huán)節(jié)降低成本，把價格再便宜些，對于中小橡膠企業(yè)來說，也是樂意推廣使用，做到薄利多銷，支持和加快中國橡膠制造綠色化進程，最終實現(xiàn)橡膠強國和美麗橡膠的宏圖大業(yè)！