ゴムの混合とは、ゴム製造機の機械力を利用して、ゴム中にさまざまな化合物を均一に分散させ、ゴムを媒体、またはゴムといくつかの相溶性成分(マッチング剤、他のポリマー)との混合物を媒体とし、非相溶性マッチング剤(粉末充填剤、酸化亜鉛、顔料など)を分散相とする多相コロイド分散系を形成することです。プロセス。配合プロセスの具体的な技術要件は、配合剤の均一な分散であり、配合剤、特にカーボンブラックなどの強化配合剤の最良の分散が達成され、ゴムの一貫した性能が確保されます。得られたゴムは「配合ゴム」と呼ばれ、その品質はその後の加工や製品の品質に重要な影響を与えます。
1 - ネオプレンの配合
ネオプレンは乳化重合で製造され、その製造プロセスはほとんどが単一釜の間欠重合です。重合温度は40~60℃に制御されることが多く、転化率は約90%です。重合温度や最終転化率が高すぎると、空気中での重合プロセスが製品の品質の低下につながります。相対分子量は、製造時に硫黄-キウラム (テトラアルキルメチルアミノチオカルボニルジスルフィド) システムによって制御されます。硫黄-キウラム系の主な欠点は、硫黄結合の安定性の欠如であり、これが保存特性の重要な理由の 1 つです。相対分子量をチオールで調整すると、この性能を向上させることができます。ネオプレンは一般的な合成ゴムとは異なり、硫黄加硫を行わず、酸化亜鉛や酸化マグネシウムなどで加硫したものです。
ネオプレンの加工性能は未加硫ゴムの粘弾性挙動に依存し、その粘弾性挙動はネオプレンの種類と温度に関係します。通常、混合はゴムの弾性状態で行われ、ゴムの弾性状態のせん断力を利用してフィラーを良好に分散させます。したがって、ネオプレンを混合する際の高温の影響を避けるために、フィラーをできるだけ早く添加し、弾性状態である程度の混合を達成する必要があります。オープンリファイナーで混合する場合、G タイプ ネオプレンは温度変化に敏感で、ロール温度が 70 ℃を超えると、ロールが非常に粘着性になり、粘性流動状態になり、フィラーが分散しにくくなります。高密度リファイナーと混合する場合、その容量を適切に減らす必要があり、混合温度を最小限に抑えるために、一般的な充填率 0.6 が適切で、一般に 2 回の混合に分けます。吐出温度は100℃以下としてください。
オープンマシン混合の使用におけるネオプレンの欠点は、熱が大きく、ローラーに付着しやすく、焦げやすいこと、薬剤の分散が遅いため、混合温度が高すぎないこと、容量が小さいこと、ローラーの速度比が大きくないことです。汎用ネオプレンは温度に強い敏感性を持っているため、室温~71℃では粒状状態を示し、このとき生ゴムの凝集力が弱まり、深刻な粘着ローラーだけでなく、薬剤の分散も非常に困難になります。硫黄規制されていないネオプレンの弾性状態温度は 79 ℃以下であるため、硫黄規制されているネオプレンよりも混合プロセスのパフォーマンスが優れており、ローラーのベタつきや焦げの傾向が小さくなります。オープン機で混練する場合、ローラーのベタつきを避けるため、ロール温度は通常40~50℃以下(前ロールは後ロール温度より5~10℃低い)に制御し、生ゴム混練ではロール間隔を大きいものから小さいものまで徐々に調整する必要があります。混合するときは、焦げを防ぐために酸吸収剤である酸化マグネシウムを最初に加え、最後に酸化亜鉛を加えます。混合熱を減らすために、カーボンブラックと液体柔軟剤を交互にバッチで添加できます。ステアリン酸、パラフィンワックス、その他の操作補助剤を徐々に加えて分散させると、分散が促進され、ローラーの粘着性が防止されます。硫黄規制されたクロロプレンゴムのオープナー混合時間は一般に天然ゴムより 30% ~ 50% 長くなりますが、硫黄規制されていない混合時間は硫黄規制よりも約 20% 短くなります。混合機の開口部のネオプレンの温度上昇が速すぎるのを避けるために、速度比は1:1.2以下であり、冷却効果がより良くなります。精製能力を減らすことも、操作の安全性と良好な分散を確保する方法です。現在、国内で硫黄規制されているネオプレンゴムの精製能力は、正常に操業するためには天然ゴムの20~30%未満でなければなりません。ネオプレンは焦げやすいため、高密度精製機を使用する場合は通常2つの混合方法が使用されます。混合温度は低くする必要があり(吐出温度は通常100℃以下に制御されます)、負荷容量は天然ゴムよりも低く(容量係数は通常0.50〜0.55とされます)、酸化亜鉛は第2混合セクションでプレスに追加されます。クロロプレンゴムの混合は焦げやすく、分散が難しいという問題に対して、Leena リファイナーは同方向に動作する最先端の 4 リング ダブルローターを採用し、リファイナーの上部ボルトの「X」曲線運動と組み合わせて、良好な分散効果と短時間で混合プロセスにおけるクロロプレンゴムの焦げ現象を効果的に軽減できます。
2 - エチレンプロピレンゴムの配合
エチレン・プロピレンゴムは通常のゴム精製装置でも加工できますが、エチレン・プロピレンゴムは可塑化効果が特に弱く、粘度が低いため、ロールに巻き付けるのが難しく、最初は狭いロールピッチで連続シートを形成し、その後ロールピッチを広げて混合加工するのが一般的です。ロール温度は前ロール50~60℃、後ロール60~70℃が適当です。 EPDMゴムの供給順序は一般的に、生ゴムカバーロール→カーボンブラック1/2→カーボンブラック1/2→ステアリン酸→酸化亜鉛(または酸化マグネシウム)→促進剤→架橋剤→薄パス、下シートの順です。エチレン・プロピレンゴムは、混合時に過精製されにくく、コンパウンドが均一に分散しますが、自己粘着性が劣ります。エチレン-プロピレンゴムをオープンリファイナーで混合する場合、通常、最初は小さなロールモーメントを使用してロール後の連続性を高め、次にロールモーメントを徐々に緩和し、コンパウンドを添加し、ロール温度を60〜70℃の間で行います。混合温度は150~160℃で、充填剤や軟化剤の分散と機械的特性の向上に役立ちます。他のゴム素材に比べて耐荷重が10%~15%高くなります。
3- フッ素エラストマーの配合
フッ素ゴムメニーは粘度が高く、硬く、摩擦発熱があり、一般的な混合や加工が困難です。フッ素ゴムをリファイニング機で混合する場合、ロール間隔を小さくし、容量を少なくし、ロール温度を50~60℃に制御します。混合が始まり、まずローラーを冷却し、生ゴムを約10回薄く加えて均一なパッケージロールゴムを形成し、ロールモーメントを調整して少量のゴムの積み重ねを維持し、その後配合剤を添加します。混合時間は通常厳密に定義されていませんが、できるだけ速くする必要があります。フッ素ゴムはミキシング機での混合が難しいですが、噛合式ミキシング機の冷却システムが強いため、フッ素ゴムの混合が可能です。配合したゴムは使用前に 24 時間放置し、配合物を均一に分散させてゴムの流動性と自己粘着性を向上させるために使用前に精製する必要があります。