一、加強(qiáng)橡膠混煉分散性

在煉膠機(jī)中實(shí)現(xiàn)有效的分散和混合，可以參考以下步驟：

1. 選擇合適的開(kāi)煉機(jī)：根據(jù)生膠和配合劑的特性，選擇適合的開(kāi)煉機(jī)。開(kāi)煉機(jī)的種類(lèi)很多，不同型號(hào)和品牌的開(kāi)煉機(jī)有著不同的規(guī)格和功能，應(yīng)該根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

2. 調(diào)整開(kāi)煉機(jī)的溫度：開(kāi)煉機(jī)的溫度應(yīng)該根據(jù)生膠和配合劑的熔點(diǎn)、粘度和分散要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)煉機(jī)的溫度應(yīng)該控制在比生膠和配合劑的熔點(diǎn)略高的程度，以確保橡膠和配合劑能夠均勻地分散。

3. 控制橡膠的粘度：生膠的粘度對(duì)分散和混合效果有很大影響。如果生膠粘度過(guò)高，會(huì)增大分散和混合的難度。因此，在煉膠前需要對(duì)生膠進(jìn)行塑煉，降低其粘度，以利于分散和混合。

4. 添加表面活性劑：為了提高配合劑在橡膠中的混煉效果，可以添加適量的表面活性劑。表面活性劑能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的水合作用，從而幫助配合劑更好地分散在橡膠中。

5. 采用周期性剪切：在煉膠過(guò)程中，可以采用周期性剪切的方式，使橡膠和配合劑得到更有效的混合。例如，在左右交錯(cuò)切卷膠料的方法中，通過(guò)改變膠料在輥筒間的剪切方向，可以降低輥筒溫度，同時(shí)提高分散和混合效果。

6. 控制時(shí)間和溫度：煉膠的時(shí)間和溫度對(duì)分散和混合效果也有很大影響。一般來(lái)說(shuō)，煉膠時(shí)間應(yīng)該根據(jù)生膠和配合劑的特性和混煉效果進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，開(kāi)煉機(jī)的溫度也應(yīng)該控制在合適的范圍內(nèi)。

總之，為了實(shí)現(xiàn)有效的分散和混合，需要在選擇合適的開(kāi)煉機(jī)和調(diào)整好開(kāi)煉機(jī)的溫度的基礎(chǔ)上，控制好橡膠的粘度、添加表面活性劑、采用周期性剪切、控制時(shí)間和溫度等措施。

二、查看橡膠制品中材料分散問(wèn)題

橡膠含有氧化鋅和硫磺等添加劑，其作用是提高強(qiáng)度、彈性等有利特性。如果這些添加劑成分分布不均勻，材料就會(huì)產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品過(guò)早老化。“如果硫磺等成分不能很好地分散，那就會(huì)產(chǎn)生局部的硬點(diǎn)(hard spots)。”Penumadu表示，“硬點(diǎn)會(huì)吸收大量的機(jī)械和熱應(yīng)力，使材料過(guò)早地老化。”

即使是寬度只有頭發(fā)絲那么大的缺陷，也會(huì)減少汽車(chē)輪胎等大型橡膠部件的壽命。在安全和經(jīng)濟(jì)方面導(dǎo)致不良影響。

一個(gè)長(zhǎng)期困擾橡膠行業(yè)的問(wèn)題是，如何在造成問(wèn)題之前發(fā)現(xiàn)這些缺陷。

“目前的方法是切出一小塊橡膠樣品，然后在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察。”Penumadu說(shuō)，“這一方法不僅乏味和具有破壞性，而且也不可靠。它要求你猜測(cè)一個(gè)不透明的樣品中哪些地方需要檢查。”此外，光學(xué)顯微鏡不能對(duì)橡膠的具體成分做出區(qū)分——例如，硫磺和氧化鋅在顯微鏡中都顯示為白色斑點(diǎn)。

X-CT讓我們無(wú)創(chuàng)地看到材料的內(nèi)部以及每個(gè)成分的實(shí)際分布情況

X-CT數(shù)據(jù)分析得到含硫粒子的3D分布圖 | 參考資料[1]

這種新方法提高了橡膠行業(yè)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)材料缺陷的能力，最終將有助于制造出質(zhì)量更穩(wěn)定持久的橡膠產(chǎn)品。

多虧了高分辨率的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）系統(tǒng)，使我們能夠認(rèn)識(shí)到樣本的三維微結(jié)構(gòu)，這不僅能夠判斷該樣本的實(shí)際情況，而且也能預(yù)測(cè)其特征。通過(guò)在物體內(nèi)部進(jìn)行分層虛擬移動(dòng)產(chǎn)生的亞微米級(jí)分辨率的全三維信息，我們獲得了可用于研究和質(zhì)量控制的全新分析方法。特別是像在安全方面應(yīng)用的橡膠材料，計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越多的被應(yīng)用于生產(chǎn)工藝中，一直到最后的質(zhì)量檢測(cè)。

三、橡膠混煉分散不均

橡膠分散不良：配方中材料材質(zhì)外觀(guān)形狀，加料順序，密煉或開(kāi)練分散壓力、溫度，剪切力，混煉膠二次停放等都有決定性影響，一般用橡膠（分散儀）測(cè)試分散度來(lái)表征。

分散不良后果：造成后期膠料成型和硫化出現(xiàn)殘次品，產(chǎn)品制作物化指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，如強(qiáng)度、疲勞、壓變等，達(dá)不到預(yù)定的產(chǎn)品性能滿(mǎn)足不了工況要求，從而早期失效。

四、橡膠混煉分散性的優(yōu)化措施

在橡膠混煉過(guò)程中，填料和配合劑的分散性對(duì)于最終橡膠制品的性能具有重要影響。為了獲得最佳的分散性和產(chǎn)品質(zhì)量，以下是可選用的優(yōu)化措施：

1. 選用高分散性填料和配合劑

選擇具有高分散性的填料和配合劑是優(yōu)化橡膠混煉分散性的基礎(chǔ)。一些具有高分散性能的填料和配合劑包括白炭黑、硅酸鈣、高活性氧化鋅等。這些填料和配合劑可以顯著改善橡膠的分散性和物理性能。

2. 優(yōu)化配方設(shè)計(jì)，減少配合劑與填料的相互作用

配方設(shè)計(jì)是影響橡膠分散性的關(guān)鍵因素之一。通過(guò)合理的配方設(shè)計(jì)，可以避免或減少配合劑與填料之間的相互作用，降低凝聚風(fēng)險(xiǎn)。例如，可以利用助劑、潤(rùn)滑劑等來(lái)提高填料和配合劑的分散性，達(dá)到更好的混煉效果。

3. 提高混煉溫度，改善填料和配合劑的分散性

溫度是影響橡膠分散性的另一個(gè)重要因素。提高混煉溫度可以增加填料和配合劑的分散性，降低凝聚風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，適當(dāng)提高溫度也可以幫助提高混煉效率。

4. 采用高混煉速度和高剪切力的混煉設(shè)備

高混煉速度和高剪切力的混煉設(shè)備可以有效地分散填料和配合劑，提高橡膠分散性和物理性能。例如，使用密煉機(jī)、擠出機(jī)等高剪切力設(shè)備可以促進(jìn)填料和配合劑的分散。

5. 使用分散劑和潤(rùn)滑劑，提高填料和配合劑的分散性

使用分散劑和潤(rùn)滑劑也是優(yōu)化橡膠混煉分散性的有效手段。分散劑可以降低填料和配合劑之間的表面張力，提高其分散性；潤(rùn)滑劑則可以改善填料和配合劑在橡膠基體中的潤(rùn)濕性，進(jìn)一步提高分散效果。

6. 控制混煉時(shí)間和壓力，保證配合劑和填料充分分散

控制混煉時(shí)間和壓力也是優(yōu)化橡膠混煉分散性的重要措施。通過(guò)合理控制混煉時(shí)間，可以保證填料和配合劑充分分散；同時(shí)，適當(dāng)?shù)膲毫σ部梢源龠M(jìn)填料和配合劑的分散，降低凝聚風(fēng)險(xiǎn)。

7. 保證生產(chǎn)過(guò)程中的衛(wèi)生和環(huán)境條件

生產(chǎn)過(guò)程中的衛(wèi)生和環(huán)境條件也是影響橡膠分散性的重要因素之一。保證生產(chǎn)過(guò)程中的衛(wèi)生和環(huán)境條件，可以有效地減少凝聚和分布不均等問(wèn)題，進(jìn)一步提高橡膠分散性和質(zhì)量。例如，定期清洗設(shè)備、嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境濕度等措施都有助于優(yōu)化橡膠混煉分散性。

綜上所述，選用高分散性填料和配合劑、優(yōu)化配方設(shè)計(jì)、提高混煉溫度、采用高混煉速度和高剪切力的混煉設(shè)備、使用分散劑和潤(rùn)滑劑、控制混煉時(shí)間和壓力以及保證生產(chǎn)過(guò)程中的衛(wèi)生和環(huán)境條件等措施都可以?xún)?yōu)化橡膠混煉分散性，提高最終橡膠制品的質(zhì)量和性能。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可以根據(jù)具體需求和條件進(jìn)行選擇和應(yīng)用。