橡胶包辊后,按下列一般的顺序加料:橡胶、再生胶、各种母炼胶→固体软化剂(如较难分散的松香、硬脂酸、固体古马隆树脂等)→小料(促进剂、活性剂、防老剂)→补强填充剂→液体软化剂→硫黄→超促进剂→薄通→倒胶下片。
对于某些特殊胶料(如硬质胶、海绵胶等),则需采取与上述一般加料顺序不同的混炼方法。
除了辊温和加料顺序影响开炼机混炼质量之外,在操作上尚需注意:填胶容量不宜过多,否则不易混炼均匀,一般合成胶容量应比天然橡胶小一些。在保证混炼质量的前提下,混炼时间应尽量缩短,以防止胶料因过炼而导致物理机械性能下降和影响生产效率。辊筒速度和速比要适宜,既要有利于混合、分散,又不致因生热过快导致早期硫化(焦烧)。
②密炼机混炼 密炼机通过转子、上下顶栓在密炼室中产生复杂的流动方式和高剪切力,使橡胶配合剂和粒状添加剂很快粉碎和均匀分散,是一种高效的混炼方法。但是高剪切力会使物料温度在混炼中迅速上升,一般会达到130℃。这已超过了大多数硫化系统的活化温度,会使胶料发生早期硫化(焦烧)。一般的做法是将大部分物料在密炼机中混炼,然后将胶料从密炼机排放到开炼机上,在开炼机上加硫化剂或超速促进剂。由于开炼机实际上只在辊缝线上对胶料有挤压作用,而提供了很大的冷却面积,致物料的温度降低。在这一阶段加入硫化剂可以避免胶料发生早期硫化(焦烧)。
密炼机混炼方法主要有一段混炼法、二段混炼法、引料法和逆混法:
一段混炼法 指经密炼机和压片机一次混炼制成混炼胶的方法。通常加料顺序为:生胶→小料→填充剂或1/2→1/2炭黑→油料软化剂→排料。胶料直接排入压片机,薄通数次后,使胶料降至100℃以下,再加入硫黄和超促进剂,翻炼均匀后下片冷却。此法的优点是比二段混炼法的胶料停放时间短和占地面积小,其缺点是胶料可塑性偏低,填充补强剂不易分散均匀,而且胶料在密炼机中的炼胶时间长,易产生早期硫化(焦烧)。此法较适用于天然橡胶胶料和合成橡胶比例不超过50%的胶料。
二段混炼法 将混炼过程分为两个阶段,其中第一段同一段混炼法一样,只是不加硫黄和活性较大的促进剂,首先制成一段混炼胶(炭黑母炼胶),然后下片冷却停放8小时以上。第二段是对第一段混炼胶进行补充加工,待捏炼均匀后排料至压片机加硫化剂、超促进剂,并翻炼均匀下片。为了使炭黑更好地在橡胶中分散,提高生产效率,通常第一段在快速密炼机(40r/min以上)中进行,第二段则采用慢速密炼机,以便在较低的温度加入硫化剂。一般当合成胶比例超过50%时,为改进并用胶的掺合和炭黑的分散,提高混炼胶的质量和硫化胶的物理机械性能,可以采用二段混炼法。
引料法 在投料同时投入少量(1.5~2Kg)预混好的未加硫黄的胶料,作为"引胶"或"种子胶",当生胶和配合剂之间浸润性差、粉状配合剂混入有困难时,这样可大大加快粉状配合剂(填充补强剂)的混合分散速度。例如,丁基橡胶即可采取此法。而且不论是在一段、二段混炼法或是逆混法中,加入"引胶"均可获得良好的分散效果。
逆混法 加料顺序与上述诸法加料顺序相反的混炼方法,即先将炭黑等各种配合剂和软化剂按一定顺序投入混炼室,在混炼一段时间后再投入生胶(或塑炼胶)进行加压混炼。其优点是可缩短混炼时间。还可提高胶料的性能。该法适合于能大量添加补强填充剂(特别是炭黑)的胶种,如顺丁橡胶、乙丙橡胶等,也可用于丁基橡胶。逆混法还可根据胶料配方特点加以改进,例如抽胶改进逆混法及抽油改进逆混法等等。