CN112895199A - 一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置和工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，包括有：混炼装置(1)，用于供原料进行充分混炼得到橡胶块；挤出机(2)，用于将橡胶块挤出成型为橡胶条；粉体储罐(3)，用于储存隔离粉；切粒装置(4)，用于将通过第一进料口(41)进入的橡胶条剪切为橡胶切片；以及第一风冷振动筛(5)，具有第一筛选室(51)和第一风冷室(52)。本发明还公开了一种应用有该生产装置的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片以及硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺。与现有技术相比，本发明的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置造粒简单，切片不易发生粘连，能稳定储存，而且无尘、环保。

Description

一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置和工艺
技术领域
本发明涉及硅橡胶加工技术领域，具体指一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置和工艺。
背景技术
硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐候性、疏水性、电气绝缘性及生理惰性，是有机硅行业中产量最大、应用最广的一类产品。近年来，基于硅橡胶的高性能、高附加值改性产品层出不穷，硅橡胶热塑性弹性体和硅酮母粒均是其代表性产品：
一、硅橡胶热塑性弹性体：
硅橡胶热塑性弹性体是混炼硅橡胶与热塑性塑料经过动态硫化加工方法，使硫化的硅橡胶微颗粒均匀分散于塑料基体中，该类产品兼具硅橡胶与热塑性塑料的各种优异性能，并且绿色环保、可反复回用，广泛用于消费电子、食品、汽车、运动休闲等领域。
在硅橡胶热塑性弹性体的生产过程中，混炼硅橡胶与热塑性塑料需要进行充分混合。然而，混炼硅橡胶为块状固体，热塑性塑料为颗粒，二者的混合效率较低，而且精确定量的难度较大。
在现有的报道中，人们通常在硅橡胶混炼过程中加入热塑性塑料，混炼完成后进行造粒，然后进入双螺杆挤出机进行动态硫化反应。如专利申请号为CN201710994816.4(公布号为CN109694581A)的发明专利《动态硫化硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法》公开了一种动态硫化硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：(1)高温捏炼：将所述动态硫化材料除含氢硅油外的其它组分按配比在150-230℃的温度下进行充分混炼，再挤出造粒；(2)动态硫化：将上述造粒所得颗粒和含氢硅油按配比添加到双螺杆挤出机，在主机转速设置为100-1000转/min，熔融温度为170-230℃的条件下进行动态硫化1-8min，通过切粒机设备进行切粒、包装。
这种在硅橡胶混炼过程加入热塑性塑料的方法尽管有利于随后的造粒和双螺杆挤出，但也有以下缺点：(1)热塑性塑料在混炼过程中容易发生降解；(2)热塑性塑料可能参与硅橡胶、白炭黑、结构化控制剂之间的反应，从而引起副反应；(3)混炼时间相对较长，能耗相对较高；(4)不同牌号切换不够灵活方便。
除了上述方法之外，有研究者将块状的混炼硅橡胶通过侧喂料机喂入双螺杆挤出机，同时尼龙颗粒从主喂料口喂入双螺杆挤出机，然后硅橡胶和尼龙在双螺杆挤出机中进行动态硫化反应制备硅橡胶/尼龙热塑性弹性体。这种方法尽管避免了混炼硅橡胶造粒的过程，但是由于混炼硅橡胶从双螺杆挤出机中段喂入，与尼龙进行塑化、混合、动态硫化的时间较短，而且块状硅橡胶和颗粒状尼龙的混合效率相对较低，导致这种方法的混合与动态硫化的效果相对较差，需要加入特定的增容剂加强混合与动态硫化的效果，这无疑提高了成本和配方复杂性。
二、硅酮母粒：
硅酮母粒是以硅橡胶为基体，将硅橡胶与其他塑料、橡胶或弹性体复合、造粒制得。当硅酮母粒(即硅橡胶复合物)硬度较低、粘度较大时，造粒困难，严重影响产品生产和品质。
然而，混炼硅橡胶以及部分硅橡胶复合物的机械性能极差，极易粘连，如果使用常规的单螺杆造粒工艺，制得的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片马上会粘合到一起，导致造粒失败。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种造粒简单、不易发生粘连的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述生产装置的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产工艺。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述生产装置的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，其特征在于包括有：
混炼装置，用于供原料进行充分混炼得到橡胶块；
挤出机，其进料口连通所述混炼装置的出料口，用于将橡胶块挤出成型为橡胶条；
粉体储罐，用于储存隔离粉；
切粒装置，具有连通所述挤出机出料口的第一进料口以及连通所述粉体储罐出料口的第二进料口，用于将通过第一进料口进入的橡胶条剪切为橡胶切片；以及
第一风冷振动筛，具有第一筛选室和第一风冷室；
所述的第一风冷室位于所述第一筛选室的下方，且第一风冷室的顶部与第一筛选室的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第一振动板；
所述第一筛选室的进料口连通所述切粒装置的出料口，第一筛选室的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第一颗粒收集口以及供隔离粉排出的粉体收集口；
所述第一风冷室安装有能够向第一风冷室内吹送冷风的第一冷风机，用于对第一振动板进行冷却。
为了对包裹有隔离粉的橡胶切片进行进一步冷却，还包括有第二风冷振动筛，该第二风冷振动筛具有第二筛选室和第二风冷室；
所述的第二风冷室位于所述第二筛选室的下方，且第二风冷室的顶部与第二筛选室的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第二振动板；
所述第二筛选室的进料口连通所述第一筛选室的第一颗粒收集口，第二筛选室的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第二颗粒收集口；
所述第二风冷室安装有能够向第二风冷室内吹送冷风的第二冷风机，用于对第一振动板进行冷却。
为了提高冷却效率，所述的第二振动板上开设有连通第二筛选室和第二风冷室内腔的流通孔，以使第二风冷室中的冷风能通过该流通孔吹向第二筛选室内对包裹有隔离粉的橡胶切片进行冷却。
为了实现隔离粉的自动回用，所述的粉体收集口连通所述粉体储罐的进料口。
为了方便挤出机上橡胶块的进料，所述挤出机的进料口处安装有强制喂料机。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述生产装置的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产工艺，包括有以下步骤：
(1)将原料在混炼装置内充分混炼得到橡胶块；
(2)将橡胶块送入挤出机内挤出成型为橡胶条，接着通过第一进料口送入切粒装置内剪切为橡胶切片，同时粉体储罐内的隔离粉通过第二进料口进入切粒装置内，然后橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室，在第一振动板的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住橡胶切片，同时第一冷风机向第一风冷室内吹送冷风通过第一振动板的导热作用对橡胶切片进行冷却，最终包裹有隔离粉的橡胶切片收集至第一颗粒收集口，未包裹在橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述生产装置的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，包括有以下步骤：
(1)按质量份数配比，将20～80份乙烯基硅橡胶、5～80份填料和1～10份结构控制剂在混炼装置内充分混炼得到混炼硅橡胶块；
(2)将混炼硅橡胶块送入挤出机内挤出成型为混炼硅橡胶条，接着通过第一进料口送入切粒装置内剪切为混炼硅橡胶切片，同时粉体储罐内的隔离粉通过第二进料口进入切粒装置内，然后混炼硅橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室，在第一振动板的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住混炼硅橡胶切片，同时第一冷风机向第一风冷室内吹送冷风通过第一振动板的导热作用对混炼硅橡胶切片进行冷却，最终包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片收集至第一颗粒收集口，未包裹在混炼硅橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口；
(3)按质量份数配比，将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、20～80份热塑性塑料、0.05～5份硫化剂、0～15份含氢硅油进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性弹性体。
优选地，所述步骤(1)中，混炼温度为40～150℃，混炼时间为0.2～4h。
优选地，所述步骤(1)中，所述乙烯基硅橡胶的乙烯基摩尔含量为0.05～2％，所述的填料为白炭黑、硅树脂、硅微粉、硅酸钙、滑石粉、钛白粉、碳酸钙中的至少一种，所述的结构控制剂为羟基硅油、二苯基硅二醇、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、环状三硅氨烷、含硼聚硅氧烷中的至少一种。
优选地，所述步骤(2)中，所述的隔离粉为白炭黑、硅藻土、滑石粉、钛白粉、碳酸钙、硅酸钙中的至少一种。
优选地，所述步骤(2)中，所述第一冷风机的出风温度为0～10℃，送风量为200～2000m3/h。同样地，所述第二冷风机的出风温度为0～10℃，送风量为200～2000m3/h。
优选地，所述步骤(3)中，动态硫化反应温度为170～250℃，动态硫化反应时间为0.5～5min。
优选地，所述步骤(3)中，热塑性塑料为热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃或尼龙。
进一步，所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯热塑性聚氨酯、聚醚热塑性聚氨酯、聚碳酸酯热塑性聚氨酯、聚己内酯热塑性聚氨酯中的至少一种；
所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α烯烃共聚物、丙烯-α烯烃共聚物、环状聚烯烃、聚丁二烯、聚丁烯-1中的至少一种；
所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙6/66、尼龙弹性体中的至少一种。
优选地，所述步骤(3)中，所述的硫化剂为过氧化物硫化剂或铂系硫化剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)通过落粉切粒，使得混炼硅橡胶或硅橡胶复合物经切粒后马上被隔离粉包裹，粉体具有隔离作用，包裹有隔离粉的橡胶切片不容易发生粘连；
(2)通过风冷振动筛冷却工艺，橡胶切片得以初步冷却和均化分散，第一，振动作用使得橡胶切片和隔离粉进行充分混合，以使隔离粉对橡胶切片进行全方面包裹；第二，冷风机对橡胶切片进行冷却，由于橡胶切片表面包裹了隔离粉且充分冷却，所以收集得到的颗粒不会发生粘连，可以稳定储存；第三，由于体系内没有鼓风，粉尘不会扬起，能保证未包裹于橡胶切片的残余粉体能充分有效收集，以较低的成本和简单的设备确保了操作环境无尘、环保；
(3)通过将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片和热塑性塑料进行动态硫化反应，两者能充分高效地混合，而且易于精确定量，利于产品结构调控和性能稳定。
附图说明
图1为本发明混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置的实施例的结构示意图；
图2为本发明混炼硅橡胶切片生产工艺的实施例A1制得的混炼硅橡胶切片实物图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，为本发明混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置的一个优选实施例。该生产装置包括有混炼装置1、挤出机2、粉体储罐3、切粒装置4、第一风冷振动筛5和第二风冷振动筛6。
混炼装置1用于供原料进行充分混炼得到橡胶块。
挤出机2顶部的进料口处安装有强制喂料机21，且连通混炼装置1的出料口，挤出机2用于将橡胶块挤出成型为橡胶条。本实施例中，挤出机2为单螺杆挤出机，单螺杆挤出机螺杆直径为160mm，长径比28：1。
粉体储罐3用于储存隔离粉，安装在下述切粒装置4的顶部。
切粒装置4的侧部具有连通挤出机2出料口的第一进料口41，切粒装置4的顶部具有连通粉体储罐3出料口的第二进料口42，切粒装置4用于将通过第一进料口41进入的橡胶条剪切为橡胶切片。本实施例中，切粒装置4为模面切粒装置，具体结构可参见专利申请号为CN201920594754.2(公布号为CN210210984U)的发明专利《脱水式偏心风冷模面切粒装置》，此处不再赘述。
第一风冷振动筛5具有第一筛选室51和第一风冷室52，第一风冷室52位于所述第一筛选室51的下方，且第一风冷室52的顶部与第一筛选室51的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第一振动板50；第一筛选室51顶部闭合，不开口，第一筛选室51的进料口连通切粒装置4的出料口，第一筛选室51的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第一颗粒收集口511以及供隔离粉排出的粉体收集口512；第一风冷室52安装有能够向第一风冷室52内吹送冷风的第一冷风机521，用于对第一振动板50进行冷却。
第二风冷振动筛6具有第二筛选室61和第二风冷室62，第二风冷室62位于第二筛选室61的下方，且第二风冷室62的顶部与第二筛选室61的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第二振动板60，第二振动板60上开设有连通第二筛选室61和第二风冷室62内腔的流通孔；第二筛选室61顶部可以闭合，也可以开口，第二筛选室61的进料口连通第一筛选室51的第一颗粒收集口511，第二筛选室61的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第二颗粒收集口611；第二风冷室62安装有能够向第二风冷室62内吹送冷风的第二冷风机621，用于对第二振动板60进行冷却并通过流通孔吹向第二筛选室61内对包裹有隔离粉的橡胶切片进行冷却。
本实施例中，粉体收集口512连通粉体储罐3的进料口。
本发明还提供了应用有上述生产装置的混炼硅橡胶切片生产工艺：
实施例A1：
该实施例的原料组成见表1，表1中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.08％；填料为气相法白炭黑；结构控制剂为羟基硅油。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为70℃，混炼时间为1h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为20A(邵氏硬度)；
(2)将混炼硅橡胶块通过强制喂料机21送入挤出机2内挤出成型为混炼硅橡胶条，接着通过第一进料口41送入切粒装置4内剪切为混炼硅橡胶切片，同时粉体储罐3内的隔离粉通过第二进料口42下落至切粒装置4内，然后混炼硅橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室51，在第一振动板50的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住混炼硅橡胶切片，同时第一冷风机521向第一风冷室52内吹送冷风通过第一振动板50的导热作用对混炼硅橡胶切片进行冷却，接着未包裹在混炼硅橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口512并输送到粉体储罐3内进行回用，包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片收集至第一颗粒收集口511并送入第二筛选室61，在第二振动板60的振动作用下向前输送，同时第二冷风机621向第二风冷室62内吹送冷风并通过流通孔吹向第二筛选室61内对包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片进行进一步冷却，最终冷却后的混炼硅橡胶切片(见图2)收集至第二颗粒收集口611，第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为5℃，送风量为1000m3/h。
实施例A2：
该实施例的原料组成见表1，表1中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.1％；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为甲基三甲氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为80℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为40A(邵氏硬度)；
(2)与实施例A1的不同之处在于：第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为0℃，送风量为200m3/h。
实施例A3:
该实施例的原料组成见表1，表1中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.12％；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为六甲基二硅氮烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为100℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为100r/min，混炼硅橡胶块的硬度为50A(邵氏硬度)；
(2)与实施例A1的不同之处在于：第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为10℃，送风量为1600m3/h。
对比例A1：
与实施例A3的不同之处在于：在步骤(2)中粉体储罐3内未加入隔离粉。
对比例A2：
与实施例A3的不同之处在于：在步骤(2)中关闭第一冷风机521和第二冷风机621。
对比例A3：
与实施例A3的不同之处在于：在步骤(2)中第一筛选室51呈开放状态，即顶部具有开口。
实施例A1-A3和对比例A1-A3制得的混炼硅橡胶的性能参数见表2；硬度依据GB/T23651-2009标准测试；颗粒收集时的温度用红外测温仪测量；粉体回收率测试方法：粉体回收率＝收集得到的粉体重量/粉体总重量，由于粉体外溢较少，可忽略不计，因此粉体回收率越低，代表包裹橡胶切片的粉体越多；打包后稳定存储的时间测量方法：采用25kg标准进行打包，每隔一段时间开包查看，当橡胶切片发生粘连就表示已不能稳定储存；环境粉尘浓度采用工厂专用的粉尘浓度检测仪进行测试。
表1：
名称 乙烯基硅橡胶 填料 结构控制剂
实施例A1 100 15 2
实施例A2 100 40 6
实施例A3 100 55 7
对比例A1 100 55 7
对比例A2 100 55 7
对比例A3 100 55 7
表2：
Figure BDA0002898302870000071
Figure BDA0002898302870000081
由表2可知：
(1)本发明实施例A1-A3中制得的混炼硅橡胶切片表面都被粉体包裹，粉体具有隔离作用，而且切片充分冷却，使得切片不容易发生粘连，因此混炼硅橡胶切片能稳定储存一定时间；切片大小均匀，品质稳定，有利于存储、运输和加工改性；另外，由于体系内没有鼓风，粉尘不会扬起，能保证未包裹于橡胶切片的残余粉体能充分有效收集，使得放空尾气粉尘浓度符合相关标准要求；
(2)与实施例A3相比，对比例A1由于没有加入隔离粉，混炼硅橡胶颗粒表面没有粉体包裹和隔离，因此在切粒装置4内发生严重粘连，实验无法顺利进行；这说明本发明采用的落粉冷却工艺，能有效防止混炼硅橡胶切片的粘连，利于存储、运输和加工改性；
(3)与实施例A3相比，对比例A2由于没有冷却措施，尽管混炼硅橡胶颗粒表面包裹了粉体，但颗粒温度过高，在受到挤压力时很容易粘连，无法稳定储存，更无法用于后续的双螺杆挤出加工；这说明本发明采用的落粉冷却工艺，能有效防止混炼硅橡胶切片的粘连，利于存储、运输和加工改性；
(4)与实施例A3相比，对比例A3的第一筛选室51呈开放状态，导致未包裹于橡胶切片的残余粉体容易溢出，使得环境粉尘浓度超出许可范围，这说明本发明采用的振动筛冷却工艺能充分有效收集残余粉体，使得放空尾气粉尘浓度符合相关标准要求。
本发明还提供了应用有上述生产装置的硅橡胶复合物切片的生产工艺：
实施例B1：
该实施例的原料组成见表3，表3中各组分的用量均指质量份；表3中热塑性树脂指的是乙烯-辛烯共聚物或者聚氨酯热塑性弹性体，乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.08％；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为六甲基二硅氮烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、乙烯-辛烯共聚物、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到硅橡胶复合物块，混炼温度为120℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为100r/min，硅橡胶复合物块的硬度为40A(邵氏硬度)；
(2)将硅橡胶复合物块通过强制喂料机21送入挤出机2内挤出成型为硅橡胶复合物条，接着通过第一进料口41送入切粒装置4内剪切为硅橡胶复合物切片，同时粉体储罐3内的隔离粉通过第二进料口42下落至切粒装置4内，然后硅橡胶复合物切片和隔离粉一起送入第一筛选室51，在第一振动板50的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住硅橡胶复合物切片，同时第一冷风机521向第一风冷室52内吹送冷风通过第一振动板50的导热作用对硅橡胶复合物切片进行冷却，接着未包裹在硅橡胶复合物切片表面的隔离粉收集至粉体收集口512并输送到粉体储罐3内进行回用，包裹有隔离粉的硅橡胶复合物切片收集至第一颗粒收集口511并送入第二筛选室61，在第二振动板60的振动作用下向前输送，同时第二冷风机621向第二风冷室62内吹送冷风并通过流通孔吹向第二筛选室61内对包裹有隔离粉的硅橡胶复合物切片进行进一步冷却，最终冷却后的硅橡胶复合物切片收集至第二颗粒收集口611，第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为0℃，送风量为1000m3/h。
实施例B2：
该实施例的原料组成见表3，表3中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.1％；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为羟基硅油。
(1)将乙烯基硅橡胶、聚氨酯热塑性弹性体、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到硅橡胶复合物块，混炼温度为150℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为100r/min，硅橡胶复合物块的硬度为45A(邵氏硬度)；
(2)与实施例B1的不同之处在于：第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为5℃，送风量为1600m3/h。
对比例B1：
与实施例B2的不同之处在于：在步骤(2)中粉体储罐3内未加入隔离粉。
对比例B2：
与实施例B2的不同之处在于：在步骤(2)中关闭第一冷风机521和第二冷风机621。
实施例B1-B2和对比例B1-B2制得的硅橡胶复合物切片的性能参数见表4。
表3：
名称 乙烯基硅橡胶 热塑性树脂 填料 结构控制剂
实施例B1 50 50 15 2
实施例B2 60 40 15 2
对比例B1 60 40 15 2
对比例B2 60 40 15 2
表4：
Figure BDA0002898302870000091
由表4可知：
(1)本发明实施例B1-B2中制得的硅橡胶复合物切片表面都被粉体包裹，粉体具有隔离作用，而且切片充分冷却，使得切片不容易发生粘连，因此硅橡胶复合物切片能稳定储存一定时间；切片大小均匀，品质稳定，有利于存储、运输和加工改性；另外，由于体系内没有鼓风，粉尘不会扬起，能保证未包裹于硅橡胶复合物切片的残余粉体能充分有效收集，使得放空尾气粉尘浓度符合相关标准要求；
(2)与实施例B2相比，对比例B1由于没有加入隔离粉，尽管硅橡胶复合物颗粒充分冷却，但颗粒表面没有粉体包裹和隔离，容易发生粘连，无法长时间稳定储存；这说明本发明采用的落粉冷却工艺，能有效防止混炼硅橡胶切片的粘连，利于存储、运输和加工改性；
(3)与实施例B2相比，对比例B2由于没有冷却措施，尽管硅橡胶复合物颗粒表面包裹了粉体，但颗粒温度过高，在受到挤压力时很容易粘连，无法长时间稳定储存；这说明本发明采用的落粉冷却工艺，能有效防止混炼硅橡胶切片的粘连，利于存储、运输和加工改性。
本发明还提供了应用有上述生产装置的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体的生产工艺：
实施例C1：
该实施例的原料组成见表5，表5中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.05％；热塑性塑料为聚酯热塑性聚氨酯；硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(双二五)；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为羟基硅油。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为70℃，混炼时间为1h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为42A(邵氏硬度)；
(2)将混炼硅橡胶块通过强制喂料机21送入挤出机2内挤出成型为混炼硅橡胶条，接着通过第一进料口41送入切粒装置4内剪切为混炼硅橡胶切片，同时粉体储罐3内的隔离粉通过第二进料口42下落至切粒装置4内，然后混炼硅橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室51，在第一振动板50的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住混炼硅橡胶切片，同时第一冷风机521向第一风冷室52内吹送冷风通过第一振动板50的导热作用对混炼硅橡胶切片进行冷却，接着未包裹在混炼硅橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口512并输送到粉体储罐3内进行回用，包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片收集至第一颗粒收集口511并送入第二筛选室61，在第二振动板60的振动作用下向前输送，同时第二冷风机621向第二风冷室62内吹送冷风并通过流通孔吹向第二筛选室61内对包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片进行进一步冷却，最终冷却后的混炼硅橡胶切片收集至第二颗粒收集口611，第一冷风机521和第二冷风机621的出风温度为0℃，送风量为1000m3/h；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为190℃，螺杆转速为300r/min，动态硫化的时间为1.2min。
实施例C2：
该实施例的原料组成见表5，表5中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.1％；热塑性塑料为聚醚热塑性聚氨酯；硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)；填料为气相法白炭黑；结构控制剂为甲基三乙氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为90℃，混炼时间为2h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为25A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
实施例C3：
该实施例的原料组成见表5，表5中各组分的用量均指质量份。乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.2％；热塑性塑料为聚碳酸酯热塑性聚氨酯；硫化剂为过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)(双二四)；填料为气相法白炭黑与硅酸钙质量比2：1的组合物；结构控制剂为甲基三甲氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为120℃，混炼时间为2h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为45A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为260r/min，动态硫化的时间为1min。
实施例C4：
该实施例的原料组成见表5，表5中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.12％；热塑性塑料为聚酯热塑性聚氨酯；硫化剂为Karstedt催化剂；填料为沉淀法白炭黑与硅树脂质量比为1:1的组合物；结构控制剂为六甲基二硅氮烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为100℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为50A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂、含氢硅油加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为2min。
对比例C1：
与实施例C2的不同之处在于：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物，硬度为54A(邵氏硬度)，混炼温度150℃，混炼时间2.5h，转速120r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物颗粒、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
对比例C2：
与实施例C4的不同之处在于：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物，硬度为71A(邵氏硬度)，混炼温度150℃，混炼时间2h，转速100r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/热塑性聚氨酯共混物颗粒、硫化剂、含氢硅油加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为2min。
实施例C1-C4和对比例C1-C2制得的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体的性能参数见表6，其中，拉伸强度、断裂伸长率依据GB/T 528-2009标准测试，压缩永久变形依据GB/T1683-2018标准测试(测试条件为22h/23℃)，直角撕裂强度依据GB/T 529-2008标准测试，硬度依据GB/T 23651-2009标准测试。
表5：
名称 乙烯基硅橡胶 热塑性聚氨酯 硫化剂 填料 结构控制剂 含氢硅油
实施例C1 20 80 0.2 10 1 0
实施例C2 50 50 1 10 1 0
实施例C3 80 20 2 35 5 0
实施例C4 50 50 1 25 3 4
对比例C1 50 50 1 10 1 0
对比例C2 50 50 1 25 3 4
表6：
Figure BDA0002898302870000121
Figure BDA0002898302870000131
由表6可知：
(1)本发明实施例C1-C4制得的硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体具有较高的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率，同时压缩永久变形较小，这说明弹性体的综合机械性能优越，具有广泛的应用前景；
(2)与实施例C2相比，对比例C1在硅橡胶混炼过程中加入热塑性塑料(聚醚热塑性聚氨酯)，然后将混炼硅橡胶/热塑性塑料共混物进行造粒，加入硫化剂DCP，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这表明在硅橡胶混炼过程中加入热塑性塑料，热塑性塑料容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降；
(3)与实施例C4相比，对比例C2在硅橡胶混炼过程中加入热塑性塑料(聚酯热塑性聚氨酯)，然后将混炼硅橡胶/热塑性塑料共混物进行造粒，加入硫化剂Karstedt催化剂和含氢硅油，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/热塑性聚氨酯弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这同样表明在硅橡胶混炼过程中加入热塑性塑料，热塑性塑料容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降。
本发明还提供了应用有上述生产装置的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体的生产工艺：
实施例D1：
该实施例的原料组成见表7，表7中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.08％；聚烯烃为聚丙烯和乙烯-己烯共聚物质量比为1:1的组合物；硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为羟基硅油。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度80℃，混炼时间1.5h，转速80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为45A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
实施例D2：
该实施例的原料组成见表7，表7中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.12％；聚烯烃为线性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物质量比为1:1的组合物；硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(双二五)；填料为气相法白炭黑；结构控制剂为甲基三乙氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度100℃，混炼时间1h，转速100r/min，混炼硅橡胶块的硬度为25A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为300r/min，动态硫化的时间为1.5min。
实施例D3：
该实施例的原料组成见表7，表7中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.2％；聚烯烃为聚丙烯与环状聚烯烃质量比为1:1的组合物；硫化剂为过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)(双二四)；填料为气相法白炭黑；结构控制剂为甲基三甲氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度100℃，混炼时间2h，转速60r/min，混炼硅橡胶块的硬度为40A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为230℃，螺杆转速为280r/min，动态硫化的时间为1.2min。
实施例D4：
该实施例的原料组成见表7，表7中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.12％；聚烯烃为聚乙烯和聚丁烯-1质量比为2:1的组合物；硫化剂为Karstedt催化剂；填料为沉淀法白炭黑与硅酸钙质量比为1:1的组合物；结构控制剂为六甲基二硅氮烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度110℃，混炼时间1.5h，转速80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为50A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂、含氢硅油加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为2min。
对比例D1：
与实施例D2的不同之处在于：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/聚烯烃共混物，硬度为52A(邵氏硬度)，混炼温度100℃，混炼时间2.5h，转速100r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/聚烯烃共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/聚烯烃共混物颗粒、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为200℃，螺杆转速为300r/min，动态硫化的时间为1.5min。
对比例D2：
与实施例D4的不同之处在于制备步骤：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/聚烯烃共混物，硬度为69A(邵氏硬度)，混炼温度110℃，混炼时间2.5h，转速100r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/聚烯烃共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/聚烯烃共混物颗粒、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为2min。
实施例D1-D4和对比例D1-D2制得的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体的性能参数见表8，其中，拉伸强度、断裂伸长率依据GB/T 528-2009标准测试，压缩永久变形依据GB/T1683-2018标准测试(测试条件为22h/23℃)，直角撕裂强度依据GB/T 529-2008标准测试，硬度依据GB/T 23651-2009标准测试。
表7：
名称 乙烯基硅橡胶 聚烯烃 硫化剂 填料 结构控制剂 含氢硅油
实施例D1 20 80 0.2 10 1 0
实施例D2 50 50 1 10 1 0
实施例D3 80 20 2 35 5 0
实施例D4 50 50 1 25 3 4
对比例D1 50 50 1 10 1 0
对比例D2 50 50 1 25 3 4
表8：
Figure BDA0002898302870000151
Figure BDA0002898302870000161
由表8可知：
(1)实施例D1-D4制得的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体具有较高的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率，同时压缩永久变形较小，这说明弹性体的综合机械性能优越，具有广泛的应用前景；
(2)与实施例D2相比，对比例D1在硅橡胶混炼过程中加入聚烯烃(线性低密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物质量比为1:1的组合物)，然后将混炼硅橡胶/聚烯烃共混物进行造粒，加入硫化剂双二五，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这表明在硅橡胶混炼过程中加入聚烯烃，聚烯烃容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降；
(3)与实施例D4相比，对比例D2在硅橡胶混炼过程中加入聚烯烃(聚乙烯和聚丁烯-1质量比为2:1的组合物)，然后将混炼硅橡胶/聚烯烃共混物进行造粒，加入硫化剂Karstedt催化剂和含氢硅油，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这同样表明在硅橡胶混炼过程中加入聚烯烃，聚烯烃容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降。
本发明还提供了应用有上述生产装置的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体的生产工艺：
实施例E1：
该实施例的原料组成见表9，表9中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.05％；尼龙为尼龙12；硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(双二五)；填料为沉淀法白炭黑；结构控制剂为羟基硅油。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为80℃，混炼时间为1h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为42A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为300r/min，动态硫化的时间为1min。
实施例E2：
该实施例的原料组成见表9，表9中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.1％；尼龙为尼龙11；硫化剂为3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三环氧己烷(PMTO)；填料为气相法白炭黑；结构控制剂为甲基三乙氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为70℃，混炼时间为1h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为25A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为220℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
实施例E3：
该实施例的原料组成见表9，表9中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.2％；尼龙为尼龙6；硫化剂为过氧化羟基异丙苯(CHP)；填料为气相法白炭黑与碳酸钙质量比2：1的组合物；结构控制剂为甲基三甲氧基硅烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为120℃，混炼时间为1.5h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为45A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为225℃，螺杆转速为250r/min，动态硫化的时间为2min。
实施例E4：
该实施例的原料组成见表9，表9中各组分的用量均指质量份；乙烯基硅橡胶乙烯基摩尔含量为0.12％；尼龙为尼龙12；硫化剂为Karstedt催化剂；填料为沉淀法白炭黑与硅微粉质量比为1:1的组合物；结构控制剂为六甲基二硅氮烷。
(1)将乙烯基硅橡胶、填料和结构控制剂在混炼装置1内充分混炼得到混炼硅橡胶块，混炼温度为100℃，混炼时间为2h，混炼转速为80r/min，混炼硅橡胶块的硬度为50A(邵氏硬度)；
(2)同实施例C1；
(3)将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、热塑性塑料、硫化剂、含氢硅油加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为230r/min，动态硫化的时间为1.5min。
对比例E1:
与实施例E2的不同之处在于：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/尼龙共混物，硬度为79A(邵氏硬度)，混炼温度185℃，混炼时间1h，转速100r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/尼龙共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/尼龙共混物颗粒、硫化剂加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为220℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
对比例E2：
与实施例E4的不同之处在于：在步骤(1)中提前加入热塑性塑料一起进行混炼，得到混炼硅橡胶/尼龙共混物，硬度为84A(邵氏硬度)，混炼温度185℃，混炼时间1h，转速100r/min；随后使用单螺杆挤出机对混炼硅橡胶/尼龙共混物进行造粒；然后将混炼硅橡胶/尼龙共混物颗粒、硫化剂、含氢硅油加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为210℃，螺杆转速为230r/min，动态硫化的时间为1.5min。
对比例E3：
与实施例E2的不同之处在于：在步骤(2)中将混炼硅橡胶块通过侧喂料机喂入双螺杆挤出机，同时尼龙颗粒和硫化剂从主喂料口喂入双螺杆挤出机，然后进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到硅橡胶/尼龙热塑性弹性体，双螺杆挤出机的加工温度为220℃，螺杆转速为350r/min，动态硫化的时间为1.5min。
实施例E1-E4和对比例E1-E3制得的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体的性能参数见表10，其中，拉伸强度、断裂伸长率依据GB/T 528-2009标准测试，压缩永久变形依据GB/T1683-2018标准测试(测试条件为22h/23℃)，直角撕裂强度依据GB/T 529-2008标准测试，硬度依据GB/T 23651-2009标准测试。
表9：
名称 乙烯基硅橡胶 尼龙 硫化剂 填料 结构控制剂 含氢硅油
实施例E1 30 70 0.3 15 2 0
实施例E2 50 50 1 10 1 0
实施例E3 70 30 2 35 5 0
实施例E4 50 50 1 25 3 4
对比例E1 50 50 1 10 1 0
对比例E2 50 50 1 25 3 4
对比例E3 50 50 1 10 1 0
表10：
Figure BDA0002898302870000181
Figure BDA0002898302870000191
由表10可知：
(1)实施例E1-E4制得的硅橡胶/尼龙热塑性弹性体具有相对较高的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率，同时压缩永久变形较小，这说明弹性体的综合机械性能优越，具有广泛的应用前景；
(2)与实施例E2相比，对比例E1在硅橡胶混炼过程中加入尼龙，然后将混炼硅橡胶/尼龙共混物进行造粒，加入硫化剂，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/尼龙热塑性弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这表明在硅橡胶混炼过程中加入尼龙，尼龙容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降；
(3)与实施例E4相比，对比例E2在硅橡胶混炼过程中加入尼龙，然后将混炼硅橡胶/尼龙共混物进行造粒，加入硫化剂Karstedt催化剂和含氢硅油，在双螺杆挤出机上进行动态硫化反应，所得硅橡胶/尼龙热塑性弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这同样表明在硅橡胶混炼过程中加入尼龙，尼龙容易在硅橡胶混炼过程中发生降解和副反应，导致最终产品的性能下降；
(4)与实施例E2相比，对比例E3采用侧喂料的方式将块状的混炼硅橡胶喂入双螺杆挤出机，同时尼龙颗粒和硫化剂从主喂料口喂入双螺杆挤出机，然后进行动态硫化反应，所得硅橡胶/尼龙热塑性弹性体的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都明显下降，压缩永久变形明显增大，这表明通过侧喂料的方式加入混炼硅橡胶，混炼硅橡胶和尼龙的混合与动态硫化的效果相对较差，导致最终产品的性能下降。

Claims (10)

1.一种混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，其特征在于包括有：
混炼装置(1)，用于供原料进行充分混炼得到橡胶块；
挤出机(2)，其进料口连通所述混炼装置(1)的出料口，用于将橡胶块挤出成型为橡胶条；
粉体储罐(3)，用于储存隔离粉；
切粒装置(4)，具有连通所述挤出机(2)出料口的第一进料口(41)以及连通所述粉体储罐(3)出料口的第二进料口(42)，用于将通过第一进料口(41)进入的橡胶条剪切为橡胶切片；以及
第一风冷振动筛(5)，具有第一筛选室(51)和第一风冷室(52)；
所述的第一风冷室(52)位于所述第一筛选室(51)的下方，且第一风冷室(52)的顶部与第一筛选室(51)的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第一振动板(50)；
所述第一筛选室(51)的进料口连通所述切粒装置(4)的出料口，第一筛选室(51)的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第一颗粒收集口(511)以及供隔离粉排出的粉体收集口(512)；
所述第一风冷室(52)安装有能够向第一风冷室(52)内吹送冷风的第一冷风机(521)，用于对第一振动板(50)进行冷却。
2.根据权利要求1所述的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，其特征在于：还包括有第二风冷振动筛(6)，该第二风冷振动筛(6)具有第二筛选室(61)和第二风冷室(62)；
所述的第二风冷室(62)位于所述第二筛选室(61)的下方，且第二风冷室(62)的顶部与第二筛选室(61)的底部共用一块用于对物料进行振动并向前输送的第二振动板(60)；
所述第二筛选室(61)的进料口连通所述第一筛选室(51)的第一颗粒收集口(511)，第二筛选室(61)的末端具有供包裹有隔离粉的橡胶切片排出的第二颗粒收集口(611)；
所述第二风冷室(62)安装有能够向第二风冷室(62)内吹送冷风的第二冷风机(621)，用于对第二振动板(60)进行冷却。
3.根据权利要求2所述的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，其特征在于：所述的第二振动板(60)上开设有连通第二筛选室(61)和第二风冷室(62)内腔的流通孔，以使第二风冷室(62)中的冷风能通过该流通孔吹向第二筛选室(61)内对包裹有隔离粉的橡胶切片进行冷却。
4.根据权利要求1所述的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置，其特征在于：所述的粉体收集口(512)连通所述粉体储罐(3)的进料口。
5.一种应用有如权利要求1至4中任一权利要求所述的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产工艺，包括有以下步骤：
(1)将原料在混炼装置(1)内充分混炼得到橡胶块；
(2)将橡胶块送入挤出机(2)内挤出成型为橡胶条，接着通过第一进料口(41)送入切粒装置(4)内剪切为橡胶切片，同时粉体储罐(3)内的隔离粉通过第二进料口(42)进入切粒装置(4)内，然后橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室(51)，在第一振动板(50)的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住橡胶切片，同时第一冷风机(521)向第一风冷室(52)内吹送冷风通过第一振动板(50)的导热作用对橡胶切片进行冷却，最终包裹有隔离粉的橡胶切片收集至第一颗粒收集口(511)，未包裹在橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口(512)。
6.一种应用有如权利要求1至4中任一权利要求所述的混炼硅橡胶或硅橡胶复合物切片的生产装置的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，包括有以下步骤：
(1)按质量份数配比，将20～80份乙烯基硅橡胶、5～80份填料和1～10份结构控制剂在混炼装置(1)内充分混炼得到混炼硅橡胶块；
(2)将混炼硅橡胶块送入挤出机(2)内挤出成型为混炼硅橡胶条，接着通过第一进料口(41)送入切粒装置(4)内剪切为混炼硅橡胶切片，同时粉体储罐(3)内的隔离粉通过第二进料口(42)进入切粒装置(4)内，然后混炼硅橡胶切片和隔离粉一起送入第一筛选室(51)，在第一振动板(50)的振动作用下充分混合并向前输送，以使隔离粉包裹住混炼硅橡胶切片，同时第一冷风机(521)向第一风冷室(52)内吹送冷风通过第一振动板(50)的导热作用对混炼硅橡胶切片进行冷却，最终包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片收集至第一颗粒收集口(511)，未包裹在混炼硅橡胶切片表面的隔离粉收集至粉体收集口(512)；
(3)按质量份数配比，将包裹有隔离粉的混炼硅橡胶切片、20～80份热塑性塑料、0.05～5份硫化剂、0～15份含氢硅油进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到所需的硅橡胶/热塑性弹性体。
7.根据权利要求6所述的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，所述乙烯基硅橡胶的乙烯基摩尔含量为0.05～2％，所述的填料为白炭黑、硅树脂、硅微粉、硅酸钙、滑石粉、钛白粉、碳酸钙中的至少一种，所述的结构控制剂为羟基硅油、二苯基硅二醇、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、环状三硅氨烷、含硼聚硅氧烷中的至少一种；
所述步骤(2)中，所述的隔离粉为白炭黑、硅藻土、滑石粉、钛白粉、碳酸钙、硅酸钙中的至少一种；
所述步骤(3)中，所述的硫化剂为过氧化物硫化剂或铂系硫化剂。
8.根据权利要求6所述的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，所述第一冷风机(521)的出风温度为0～10℃，送风量为200～2000m3/h。
9.根据权利要求6所述的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，动态硫化反应温度为170～250℃，动态硫化反应时间为0.5～5min。
10.根据权利要求6所述的硅橡胶/热塑性弹性体的生产工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，热塑性塑料为热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃或尼龙；
所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯热塑性聚氨酯、聚醚热塑性聚氨酯、聚碳酸酯热塑性聚氨酯、聚己内酯热塑性聚氨酯中的至少一种；
所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α烯烃共聚物、丙烯-α烯烃共聚物、环状聚烯烃、聚丁二烯、聚丁烯-1中的至少一种；
所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙6/66、尼龙弹性体中的至少一种。
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