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實驗室密煉機（又稱小型密煉機或?qū)嶒炗妹軣挋C）主要用于高分子材料（如橡膠、塑料）的混煉,、塑化,、分散等工藝研究和小批量生產(chǎn)。其生產(chǎn)流程和工藝與工業(yè)密煉機類似,，但更注重精確控制和實驗數(shù)據(jù)的可重復(fù)性,。以下是詳細的流程及工藝說明：
實驗室密煉機的基本結(jié)構(gòu)
密煉室：核心部件,，由兩個轉(zhuǎn)子（通常為剪切型或嚙合型）和密閉腔體組成。
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)：提供剪切力和混煉作用,，材質(zhì)多為耐磨合金鋼,。
溫控系統(tǒng)：通過電加熱或循環(huán)油/水控制密煉室溫度。
加壓裝置：上頂栓（氣動或液壓）對物料施加壓力,。
控制系統(tǒng)：PLC或觸摸屏控制轉(zhuǎn)速,、溫度、時間等參數(shù),。
生產(chǎn)流程及工藝步驟
1.前期準備
原料處理：
橡膠/塑料生膠需預(yù)先切塊或塑煉（降低黏度）,。
填料（如炭黑、碳酸鈣）,、助劑（如硫化劑,、促進劑）按配方稱量。
設(shè)備檢查：
清潔密煉室,，避免殘留物污染,。
檢查轉(zhuǎn)子、密封圈,、溫控系統(tǒng)是否正常。
2.混煉工藝（以橡膠為例）
投料順序（關(guān)鍵影響分散均勻性）：
階段1（生膠塑化）：投入生膠,，密煉機啟動（轉(zhuǎn)速20-60rpm）,，溫度升至設(shè)定值（如120-160℃），塑化1-2分鐘,。
階段2（填料分散）：加入炭黑,、填料等，加壓（上頂栓壓力0.3-0.6MPa）,，混煉3-5分鐘,。
階段3（液體助劑）：加入增塑劑、油類等液體助劑,，避免過早加入導(dǎo)致打滑,。
階段4（硫化體系）：最后加入硫化劑、促進劑（避免高溫提前硫化）,，混煉1-2分鐘后排膠,。
工藝參數(shù)控制：
溫度：根據(jù)材料特性設(shè)定（如天然橡膠≤160℃，硅橡膠≤120℃）,。
轉(zhuǎn)速：低速（20-40rpm）用于分散,，高速（50-80rpm）用于快速混煉。
時間：總混煉時間通常5-10分鐘,，需通過實驗優(yōu)化,。
3.排膠與后處理
排膠：達到工藝終點后,，打開下頂栓或翻轉(zhuǎn)密煉室排出膠料。
冷卻：膠料立即通過開煉機壓片冷卻（防止焦燒）,。
停放：室溫下放置4-24小時,，使應(yīng)力松弛和助劑擴散均勻。
4.性能測試（可選）
門尼黏度：評估混煉膠加工性能,。
硫化特性：用流變儀測定T90（正硫化時間）,。
分散度檢測：顯微鏡觀察填料分散情況。
關(guān)鍵工藝影響因素
填充系數(shù)：密煉室裝料量一般為容積的50-70%,，過多會導(dǎo)致分散不均,。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速越高，剪切力越大,，但溫升也越快（需平衡效率與焦燒風(fēng)險）,。
溫度控制：過高會導(dǎo)致橡膠降解或塑料熱氧化。
加壓壓力：上頂栓壓力影響填料滲透和混煉效果,。
安全注意事項
高溫防護：密煉室和膠料溫度可能超過150℃,，避免直接接觸。
機械傷害：轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時嚴禁伸手進入密煉室,。
通風(fēng)：處理有毒助劑（如某些硫化劑）時需在通風(fēng)櫥中進行,。
總結(jié)
實驗室密煉機的核心是通過小批量實驗?zāi)M工業(yè)化生產(chǎn)條件，需嚴格控制工藝參數(shù)（溫度,、時間,、轉(zhuǎn)速、加料順序）以獲得可重復(fù)的數(shù)據(jù),。其流程可概括為：準備→投料→混煉→排膠→后處理→測試,，最終為工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的配方和工藝基礎(chǔ)。
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