工業輸送帶填料過程的最新流變分析

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在輸送帶混煉過程中，橡膠滲入炭黑聚結體的空隙中，造成高濃度的炭黑一橡膠團塊，然後，炭黑一橡膠團塊在剪切應力和拉伸形變的作用下被搓開，顆粒尺寸變小並分散在膠料中，在混合或濕潤階段，由於炭黑的粒徑一般都較小，比表麵積很大，橡膠與炭黑的總接觸麵積就會非常大，顯然，要使傳送帶橡膠能全部包圍炭黑顆粒的表麵，而且還要滲入炭黑聚結體的空隙中，造成高濃度的炭黑一橡膠團塊，這就要求膠料具有很好的流動性，而且炭黑的結構性要低，比表麵積要小；

在分散階段，需要較大的剪切力作用，通常的炭黑不是以單獨的聚結體而是以聚集體也稱為附聚體二次結構的形式存在，這些聚集體是由許多聚結體粒子通過範德華力結合而成的，聚結體之間存在著內聚力，混煉時必須克服內聚力才能達到分散目的，因此，分散過程則是一個複雜的流變過程，流變分析和實驗結果表明以下幾點：

①增大膠料黏度和提高切變速率都可增大剪切力克服聚結體之間內聚力的作用，從而強化分散的作用；

②炭黑聚集體在橡膠帶膠料中的分散狀態以微米級大小存在時，對硫化膠性能有不好的影響，但最有害的還是尺寸在標準以上的粒子，因此混煉操作隻能要求膠料達到保證硫化膠獲得必要的物理機械性能的最低分散程度，並能正常進行後麵加工操作所要求的最低可塑度，通常按標準控製90%以上的炭黑的分散尺寸在標準以下，就可以認為炭黑的分散狀態是均勻的；

③為滿足混合膠料要求低黏度，而分散則要求膠料高黏度這兩種互相矛盾的要求，正確選擇橡膠的可塑度、流動性和混煉溫度就顯得非常重要了；

配合劑加人生膠後，經過混煉加工，其粒子初始直徑將發生變化，粒子實際分散直徑大於、等於和小於初始直徑的三種情況都可能存在，輸送帶廠家經過研究結果表明，混煉時使配合劑粒子的分散直徑在規範要求以下是製備性能良好的混煉膠的必要條件，但混煉膠又與一般膠態分散體係不同，首先表現為橡膠的黏度極高，致使膠料的某些特性如熱力學不穩定性在一般情況下不太顯著，其次，再生膠和增塑劑等組分與橡膠能互容，從而構成了混煉的複合分散介質，而硫黃等組分在常溫下也可以部分地溶解於運輸膠帶的橡膠中，最後，細粒狀配合劑與輸送皮帶橡膠在接觸界麵上已產生了一定的化學和物理的結合，這種結合甚至在膠料硫化以後仍能繼續保持，對膠料和硫化膠性能有著重要的影響，從這個意義上看，混煉膠與塑煉膠有著明顯的不同，而與硫化膠在結構特性和力學性能上有些相似，但是，混煉膠和硫化膠也不相同，它仍然具有線型聚合物的塑性流動特性，因此，可以認為混煉膠是一種具有複雜結構特性的膠態分散體；
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