淺談橡膠助劑造粒工藝與應用
眾所周知，在橡膠工業產品加工中，除了橡膠主材以外，還必需要填加眾多配合助劑，諸如硫化體系各種助劑，填充補強體系各種助劑，防老體系各種助劑等等，經過科學設計，組成配比，經混煉，成型和交聯反應，成為硫化產品，方能實現其應用價值。由于大部份助劑均以粉體形體存在，在混煉中，難免飛場，為改變此狀況，近百年來，橡膠機械科技人員，不懈努力，研發創新，從開煉機配煉加料，到密煉機投料，再到當今上輔機電腦程控自動計量密閉投料，逐步實現清潔化配煉生產。
回想起上世紀五十年代，當工業發達國家，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。煉膠車間工人在飯堂排隊打飯，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，又重現上述開煉機加炭黑的現場景象，不同的是，操作工多了一個防毒面具應對人類對環境保護和橡膠工業生產的自控，工業發達國家從源頭創新研發，早在上世紀八十年代，基本實現對橡膠助劑的預分散造粒，并實現工業化生產。根據橡膠助劑物料性質，配方設計對制品的使用功能，和生產流程，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境和方便操作。為實現綠色環保化生產提供了保障。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機械壓力而成型，不添加任何分散和潤濕物質，生產的產品，保證＂原汁原味＂，＂純＂字占優，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，經破碎篩分后，得到不規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，根據物料熔融態時的粘度范圍，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，片狀產品，從而達到連續造粒成型。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，能做到連續滴液冷凝固化，產品形狀規整，無銳角，成粒率高，還可以通過布料器轉速或進料流量的調節，來控制粒度規格。
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，經切粒機沖切為規格一致的圓柱狀產品。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，硬脂酸類物質為載體，來包覆助劑粉末產品，使其成為有規顆粒。此法可適用于大多數促進劑如M，TMTD，DM，NS，CZ等，還有像活性劑氧化鋅［CR的交聯劑］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。它的特點是產品完全無塵及二次粉化，可用不同顏色區分品種，易于識別，防止使用差錯，有利于助劑活化和偶聯功效，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＂，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，對于促進橡膠工業綠色環保化，降低或消除橡膠助劑在橡膠產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，如果能在加工環節降低成本，把價格再便宜些，對于中小橡膠企業來說，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，最終實現橡膠強國和美麗橡膠的宏圖大業！
本文源自：橡膠技術網
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