CN115246170B - 一种环保型增强改性橡胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型增强改性橡胶的制备方法，涉及橡胶制备技术领域，为解决现有的橡胶制备过程中，改性填充材料和橡胶材料与助剂之间的接触不充分，从而导致制备质量较低，得到的橡胶制品品质性能较差的问题。包括如下步骤，步骤一：橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构进入制备罐的内部，进料过程中，软化剂添加管添加软化剂，软化剂与橡胶基体材料混合，软化橡胶基体材料，降低橡胶基体材料的塑性和粘度；步骤二：改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构进入制备罐的内部，进料过程中，软化剂添加管添加软化剂，软化剂与改性填料混合，软化改性填料，降低改性填料的塑性和粘度。

Description

一种环保型增强改性橡胶的制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶制备技术领域，具体为一种环保型增强改性橡胶的制备方法。
背景技术
橡胶工业中，一般通过添加补强填充材料来改善橡胶制品的性能，通常使用偶联剂对其进行改性；
例如公告号为CN114225789A的中国授权专利（一种改性硅橡胶制备融合装置及其使用方法）：包括第一支撑板和融合桶，融合桶的侧壁连通有出料管，融合桶的上端连通有第一进料管和第二进料管，第一进料管、第二进料管的上端均连通有进料斗，融合桶的表面设置有第一电机，第一电机的输出端固定连接有转杆，转杆的外壁上固定连接有第一搅拌板和第二搅拌板，融合桶内腔设置有第一融合腔、第二融合腔，第一融合腔、第二融合腔相互贯通，第一搅拌板位于第一融合腔内，第二搅拌板位于第二融合腔，启动第一电机驱动转杆进行旋转，转杆的转动使第一搅拌板、第二搅拌板进行旋转，通过在第一融合腔、第二融合腔内两层搅拌，使原料、添加剂充分融合；
上述现有技术不能够均匀地分散助剂，改性填充材料和橡胶材料与助剂之间的接触不充分，从而导致制备质量较低，得到的橡胶制品品质性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型增强改性橡胶的制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的橡胶制备过程中，改性填充材料和橡胶材料与助剂之间的接触不充分，从而导致制备质量较低，得到的橡胶制品品质性能较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型增强改性橡胶的制备方法，所述环保型增强改性橡胶由制备机构制备，所述制备机构包括制备罐、橡胶原料进料机构、改性填料进料机构、偶联剂添加管、促进剂添加管、共硫化剂添加管、分散剂添加管、高压进液管、外电热套、温控器、螺旋喂料器、进料斗、软化剂添加管、搅拌器、氮气保护管和螺旋排料器；
其中，所述环保型增强改性橡胶的制备方法包括如下步骤：
步骤一：橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构进入制备罐的内部，进料过程中，软化剂添加管添加软化剂，软化剂与橡胶基体材料混合，软化橡胶基体材料，降低橡胶基体材料的塑性和粘度；
步骤二：改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构进入制备罐的内部，进料过程中，软化剂添加管添加软化剂，软化剂与改性填料混合，软化改性填料，降低改性填料的塑性和粘度；
步骤三：橡胶基体材料和改性填料在制备罐的内部混合，外电热套通电升温，配合温控器使用，调控制备罐内部的共混制备温度，通过氮气保护管通入氮气保护，搅拌器在氮气保护下和指定温度下工作进行搅拌，混合橡胶基体材料和改性填料，得到环保型改性橡胶材料；
步骤四：通过高压进液管向偶联剂添加管的内部通入偶联剂，偶联剂通过偶联剂添加管添加至制备罐的内部，与环保型改性橡胶材料混合，提高环保型改性橡胶材料的力学性能，改善环保型改性橡胶材料的耐热性、耐水性和耐候性；
步骤五：通过高压进液管向分散剂添加管的内部通入分散剂，分散剂通过分散剂添加管添加至制备罐的内部，与环保型改性橡胶材料混合，改善改性填料的分散性和混合均匀性；
步骤六：通过高压进液管向促进剂添加管通入促进剂，通过高压进液管向共硫化剂添加管的内部通入共硫化剂，促进剂通过促进剂添加管添加至制备罐的内部，共硫化剂通过共硫化剂添加管添加至制备罐的内部，提高反应和制备速度，同时提高环保型改性橡胶材料的机械性能；
步骤七：制备完成后的环保型改性橡胶材料通过螺旋排料器排出。
在进一步的实施例中，所述制备罐上端的一侧安装有橡胶原料进料机构，所述制备罐上端的另一侧安装有改性填料进料机构。
在进一步的实施例中，所述橡胶原料进料机构和改性填料进料机构均包括螺旋喂料器，所述螺旋喂料器的一侧安装有进料斗。
在进一步的实施例中，所述制备罐上端的中间安装有搅拌器。
在进一步的实施例中，所述制备罐的外侧安装有偶联剂添加管、促进剂添加管、共硫化剂添加管和分散剂添加管，所述偶联剂添加管、促进剂添加管、共硫化剂添加管和分散剂添加管沿制备罐的圆周方向均匀分布。
在进一步的实施例中，所述偶联剂添加管、促进剂添加管、共硫化剂添加管和分散剂添加管的上端均安装有高压进液管。
在进一步的实施例中，所述制备罐的外侧安装有外电热套和温控器。
在进一步的实施例中，所述制备罐的上端安装有氮气保护管。
在进一步的实施例中，所述橡胶原料进料机构和改性填料进料机构的外侧均安装有软化剂添加管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的偶联剂添加管、促进剂添加管、共硫化剂添加管和分散剂添加管沿制备罐的圆周方向均匀分布，且各添加管均包括多个分添加管轴向均匀分布，在添加助剂时，能够将助剂均匀地添加至制备罐的内部，改性填充材料和橡胶材料与助剂之间的接触充分，混合质量高，制备出的环保型增强改性橡胶具备较高的质量，生产的橡胶制品具备良好的品质和性能；
2、本发明通过橡胶原料进料机构和改性填料进料机构添加橡胶基体原料和改性填料时，软化剂添加管添加软化剂，软化剂与改性填料和橡胶基体原料混合，软化改性填料和橡胶基体原料，降低改性填料和橡胶基体原料的塑性和粘度，提高改性填料和橡胶基体原料在制备罐内部的共混均匀度，提高对橡胶改性质量。
附图说明
图1为本发明的制备机构的结构示意图；
图2为本发明的制备罐的结构示意图。
图中：1、制备罐；2、橡胶原料进料机构；3、改性填料进料机构；4、偶联剂添加管；5、促进剂添加管；6、共硫化剂添加管；7、分散剂添加管；8、高压进液管；9、外电热套；10、温控器；11、螺旋喂料器；12、进料斗；13、软化剂添加管；14、搅拌器；15、氮气保护管；16、螺旋排料器；17、制备机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种环保型增强改性橡胶的制备方法，环保型增强改性橡胶由制备机构17制备，制备机构17包括制备罐1、橡胶原料进料机构2、改性填料进料机构3、偶联剂添加管4、促进剂添加管5、共硫化剂添加管6、分散剂添加管7、高压进液管8、外电热套9、温控器10、螺旋喂料器11、进料斗12、软化剂添加管13、搅拌器14、氮气保护管15和螺旋排料器16；
其中，环保型增强改性橡胶的制备方法包括如下步骤：
步骤一：橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构2进入制备罐1的内部，进料过程中，软化剂添加管13添加软化剂，软化剂与橡胶基体材料混合，软化橡胶基体材料，降低橡胶基体材料的塑性和粘度；
步骤二：改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构3进入制备罐1的内部，进料过程中，软化剂添加管13添加软化剂，软化剂与改性填料混合，软化改性填料，降低改性填料的塑性和粘度；
步骤三：橡胶基体材料和改性填料在制备罐1的内部混合，外电热套9通电升温，配合温控器10使用，调控制备罐1内部的共混制备温度，通过氮气保护管15通入氮气保护，搅拌器14在氮气保护下和指定温度下工作进行搅拌，混合橡胶基体材料和改性填料，得到环保型改性橡胶材料；
步骤四：通过高压进液管8向偶联剂添加管4的内部通入偶联剂，偶联剂通过偶联剂添加管4添加至制备罐1的内部，与环保型改性橡胶材料混合，提高环保型改性橡胶材料的力学性能，改善环保型改性橡胶材料的耐热性、耐水性和耐候性；
步骤五：通过高压进液管8向分散剂添加管7的内部通入分散剂，分散剂通过分散剂添加管7添加至制备罐1的内部，与环保型改性橡胶材料混合，改善改性填料的分散性和混合均匀性；
步骤六：通过高压进液管8向促进剂添加管5通入促进剂，通过高压进液管8向共硫化剂添加管6的内部通入共硫化剂，促进剂通过促进剂添加管5添加至制备罐1的内部，共硫化剂通过共硫化剂添加管6添加至制备罐1的内部，提高反应和制备速度，同时提高环保型改性橡胶材料的机械性能；
步骤七：制备完成后的环保型改性橡胶材料通过螺旋排料器16排出。
进一步，制备罐1上端的一侧安装有橡胶原料进料机构2，制备罐1上端的另一侧安装有改性填料进料机构3，橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构2进入制备罐1的内部，改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构3进入制备罐1的内部。
进一步，橡胶原料进料机构2和改性填料进料机构3均包括螺旋喂料器11，螺旋喂料器11的一侧安装有进料斗12，橡胶原料和改性填料投加至进料斗12，通过进料斗12进入螺旋喂料器11，螺旋喂料器11能够均匀喂料，并且能够对喂料速度进行快速调控。
进一步，制备罐1上端的中间安装有搅拌器14，搅拌器14在氮气保护下和指定温度下工作进行搅拌，混合橡胶基体材料和改性填料。
进一步，制备罐1的外侧安装有偶联剂添加管4、促进剂添加管5、共硫化剂添加管6和分散剂添加管7，偶联剂添加管4、促进剂添加管5、共硫化剂添加管6和分散剂添加管7沿制备罐1的圆周方向均匀分布，在添加助剂时，能够将助剂均匀地添加至制备罐1的内部。
进一步，偶联剂添加管4、促进剂添加管5、共硫化剂添加管6和分散剂添加管7的上端均安装有高压进液管8，助剂通过高压进液管8进液，具备一定的冲击力，防止出液孔被堵塞。
进一步，制备罐1的外侧安装有外电热套9和温控器10，外电热套9通电升温，配合温控器10使用，能够快速调控制备罐1内部的共混制备温度。
进一步，制备罐1的上端安装有氮气保护管15，通过氮气保护管15通入氮气保护。
进一步，橡胶原料进料机构2和改性填料进料机构3的外侧均安装有软化剂添加管13，软化剂添加管13添加软化剂，软化剂与改性填料和橡胶基体原料混合，软化改性填料和橡胶基体原料，降低改性填料和橡胶基体原料的塑性和粘度，提高改性填料和橡胶基体原料在制备罐1内部的共混均匀度，提高对橡胶改性质量。
工作原理：橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构2进入制备罐1的内部，进料过程中，软化剂添加管13添加软化剂，软化剂与橡胶基体材料混合，软化橡胶基体材料，降低橡胶基体材料的塑性和粘度，改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构3进入制备罐1的内部，进料过程中，软化剂添加管13添加软化剂，软化剂与改性填料混合，软化改性填料，降低改性填料的塑性和粘度，橡胶基体材料和改性填料在制备罐1的内部混合，外电热套9通电升温，配合温控器10使用，调控制备罐1内部的共混制备温度，通过氮气保护管15通入氮气保护，搅拌器14在氮气保护下和指定温度下工作进行搅拌，混合橡胶基体材料和改性填料，得到环保型改性橡胶材料，通过高压进液管8向偶联剂添加管4的内部通入偶联剂，偶联剂通过偶联剂添加管4添加至制备罐1的内部，与环保型改性橡胶材料混合，提高环保型改性橡胶材料的力学性能，改善环保型改性橡胶材料的耐热性、耐水性和耐候性，通过高压进液管8向分散剂添加管7的内部通入分散剂，分散剂通过分散剂添加管7添加至制备罐1的内部，与环保型改性橡胶材料混合，改善改性填料的分散性和混合均匀性，通过高压进液管8向促进剂添加管5通入促进剂，通过高压进液管8向共硫化剂添加管6的内部通入共硫化剂，促进剂通过促进剂添加管5添加至制备罐1的内部，共硫化剂通过共硫化剂添加管6添加至制备罐1的内部，提高反应和制备速度，同时提高环保型改性橡胶材料的机械性能，制备完成后的环保型改性橡胶材料通过螺旋排料器16排出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述环保型增强改性橡胶由制备机构（17）制备，所述制备机构（17）包括制备罐（1）、橡胶原料进料机构（2）、改性填料进料机构（3）、偶联剂添加管（4）、促进剂添加管（5）、共硫化剂添加管（6）、分散剂添加管（7）、高压进液管（8）、外电热套（9）、温控器（10）、螺旋喂料器（11）、进料斗（12）、软化剂添加管（13）、搅拌器（14）、氮气保护管（15）和螺旋排料器（16）；
其中，所述环保型增强改性橡胶的制备方法包括如下步骤：
步骤一：橡胶作为基体材料通过橡胶原料进料机构（2）进入制备罐（1）的内部，进料过程中，软化剂添加管（13）添加软化剂，软化剂与橡胶基体材料混合，软化橡胶基体材料，降低橡胶基体材料的塑性和粘度；
步骤二：改性填料作为改性共混基体材料通过改性填料进料机构（3）进入制备罐（1）的内部，进料过程中，软化剂添加管（13）添加软化剂，软化剂与改性填料混合，软化改性填料，降低改性填料的塑性和粘度；
步骤三：橡胶基体材料和改性填料在制备罐（1）的内部混合，外电热套（9）通电升温，配合温控器（10）使用，调控制备罐（1）内部的共混制备温度，通过氮气保护管（15）通入氮气保护，搅拌器（14）在氮气保护下和指定温度下工作进行搅拌，混合橡胶基体材料和改性填料，得到环保型改性橡胶材料；
步骤四：通过高压进液管（8）向偶联剂添加管（4）的内部通入偶联剂，偶联剂通过偶联剂添加管（4）添加至制备罐（1）的内部，与环保型改性橡胶材料混合，提高环保型改性橡胶材料的力学性能，改善环保型改性橡胶材料的耐热性、耐水性和耐候性；
步骤五：通过高压进液管（8）向分散剂添加管（7）的内部通入分散剂，分散剂通过分散剂添加管（7）添加至制备罐（1）的内部，与环保型改性橡胶材料混合，改善改性填料的分散性和混合均匀性；
步骤六：通过高压进液管（8）向促进剂添加管（5）通入促进剂，通过高压进液管（8）向共硫化剂添加管（6）的内部通入共硫化剂，促进剂通过促进剂添加管（5）添加至制备罐（1）的内部，共硫化剂通过共硫化剂添加管（6）添加至制备罐（1）的内部，提高反应和制备速度，同时提高环保型改性橡胶材料的机械性能；
步骤七：制备完成后的环保型改性橡胶材料通过螺旋排料器（16）排出；
所述制备罐（1）的外侧安装有偶联剂添加管（4）、促进剂添加管（5）、共硫化剂添加管（6）和分散剂添加管（7），所述偶联剂添加管（4）、促进剂添加管（5）、共硫化剂添加管（6）和分散剂添加管（7）沿制备罐（1）的圆周方向均匀分布，且各添加管均包括多个分添加管轴向均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述制备罐（1）上端的一侧安装有橡胶原料进料机构（2），所述制备罐（1）上端的另一侧安装有改性填料进料机构（3）。
3.根据权利要求2所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述橡胶原料进料机构（2）和改性填料进料机构（3）均包括螺旋喂料器（11），所述螺旋喂料器（11）的一侧安装有进料斗（12）。
4.根据权利要求3所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述制备罐（1）上端的中间安装有搅拌器（14）。
5.根据权利要求1所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述偶联剂添加管（4）、促进剂添加管（5）、共硫化剂添加管（6）和分散剂添加管（7）的上端均安装有高压进液管（8）。
6.根据权利要求5所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述制备罐（1）的外侧安装有外电热套（9）和温控器（10）。
7.根据权利要求6所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述制备罐（1）的上端安装有氮气保护管（15）。
8.根据权利要求7所述的一种环保型增强改性橡胶的制备方法，其特征在于：所述橡胶原料进料机构（2）和改性填料进料机构（3）的外侧均安装有软化剂添加管（13）。
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