湿法混炼橡胶新材料工艺技术的开发进展

摘  要：本次研究为分析湿法混炼橡胶的技术开发进展。橡胶是传统化工材料，现代应用也十分普遍，其生产技艺也一直是化工生产中的重点技术。通过对湿法混炼进行分析，为我国的技术进步带来借鉴与帮助。

关键词：湿法混炼;技术优势;开发进展

橡胶是很重要的化工材料，主要的生产方法是湿法混炼，这种方法诞生于1997年的德国，而我国后续引入了此项技术。最早引入的是东北助剂公司，其主要生产橡胶促进剂。这种方法自引入后一直受到重点关注，如华南理工的王炼石教授、许春华教授都在持续关注着这项技术的进步。在本次研究中，对湿法混炼橡胶工艺技术的开发进展做出了介绍，对此项技术进行有效普及。

1.湿法混炼橡胶的定义及主要技术应用

首先需要进行说明的是混炼是橡胶胶料加工中的重要工序，混炼是通过多种配合剂均匀混合，最后制成混炼胶料，而这种胶料是橡胶产品的原料。可以说在橡胶生产中，原料性能直接关系到橡胶产品的加工性能等。基于这种情况，混炼工艺也是橡胶加工中最为重要的工序，也是消耗最大的工序。

在本次研究中，对于湿法混炼的定义引用了许春华教授的定义。其定义湿法混炼技术为“经过预先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散体，在液态下与橡胶胶乳充分混合，再经凝聚、脱水、干燥等过程生产橡胶混炼胶的方法。”

而作为重要填充剂之一就是白炭黑分散体，这种材料的制备是通过白炭黑和水及处理剂均匀的分散，在具体的分布中为了确保这项技术的使用，应该满足以下各种条件：

首先白炭黑要具有双亲性能，而且要保证白炭黑的沉降小于一定数值，进而确保白炭黑能够融合于乳胶粒子，进而在材料中均匀分布。其次为引入生物酶，生物酶可以促进蛋白质分解，这种蛋白质可以分解为溶于水的小分子物，而这种融化模式可以保证白炭黑补强药剂可与橡胶材料发生反应，这种反應的几率越大越好;然后当白炭黑加入到乳胶中时，无论是机械和外表都应该具有稳定性，也就是机械物体外表不能和材料反应产生絮凝，稳定存储后预留时间确保搅拌，进而能够保证白炭黑的充分混合。

总体来说，湿法混炼技术将会是未来的应用主要趋势，在我国的应用中，已经开始采用物理方式和化学方式结合，让白炭黑更好的融入到橡胶材料中，而为了更好的让絮凝工段实用，这个阶段采用新型的无酸工艺，整体工艺都是可以有效的减少废水和用水消耗，同时减少用地面积。在我国当代的橡胶生产中，自动化模式已经进入到生产线中，这种转换已经变成从传统的农机模式转向全自动机械生产模式，这种模式可以有效的节约成本和能源，更加环保，在排放中也控制的更加得力，是技术的革命性突破，也是我国研究湿法混炼的重要里程碑，具有巨大的经济效益和社会效益，对于我国的市场发展也有着十分重要的帮助。笔者对其主要技术进行分析，也为后续的湿法混炼工艺的进展分析带来铺垫。

2.湿法混炼的技术优势

（1）节能且环保

根据前文的介绍，湿法混炼与干法混炼的对比就是简化了整个加工程序，而由于工序简化，减少了投入且节省了成本，在对资源的利用中实现了多项资源的重复利用，这种模式相比于传统技术要更加节能且环保，对于相关生产企业而言也更加具有意义。根据我国权威统计数据，湿法混炼节省了大约三成的能源消耗，对于未来的技术进步及发展也有着十分重要的帮助。

（2）促进绿色轮胎生产

现有绿色轮胎的定义就是相比于传统轮胎增加了白炭黑的填充，通过增加这种材质，可以减少轮胎阻力，进而降低汽车的能源消耗，减少汽车的有害排放。湿法混炼的最大优势就是增加了白炭黑的添加，其在液态条件中增加白炭黑的添加量，这种方法要比传统的技术应用具有更大优势。对于绿色轮胎而言，白炭黑的加入改善了传统的生产模式，也为当前的技术进步体现。

（3）增强产品性能

橡胶自身存在一定评定等级，不同评定等级的橡胶性能存在区别。湿法混炼中会提高橡胶的等级，主要原因就是由于通过湿法混炼中材料中的很大量的分子未经塑炼，这样就让橡胶保证了最大的延伸性能，弹性和其他性能也有显著提高。当这类指标都得到有效进步后，橡胶等等级也明显提高，最后让产品性能也得到了显著提升。

3.湿法混炼技术的开发进展概述

（1）炭黑混炼

橡胶加工工艺中最早所采用的是炭黑，将炭黑作为其中的填充材料，具体的方法为直接将炭黑加入到填料液中，而乳胶凝聚器采用高压方式注射，让炭黑和乳胶融合起来，这种方法是最早的湿法混炼技术。而这种方法防切割性及耐磨性较好。炭黑在我国的橡胶混炼中应用比较多，我国应用炭黑主要是三个领域：首先水介质分散程度得到提升，其次为脱水处理技术的进步，最后为一体化生产模式。我国对于炭黑加入混炼的应用已经较为成熟，也是我国这部分技术的成果。

（2）白炭黑混炼

前文对绿色轮胎进行了介绍，白炭黑填充的橡胶轮胎也被称为绿色轮胎。而白炭黑在湿法混炼中可以在水中扩散，这种方法能耗和污染较小，效果也更好。湿法混炼中增加了白炭黑材料，也为其作为轮胎应用解决了对应的技术难题。现有的白炭黑的湿法混炼技术主要分为三种：乳液共沉法，乳液凝聚法和凝胶法。其中乳液共沉法是当前应用最为广泛的工艺，通过分散剂、偶联剂和防沉剂，这些白炭黑均匀的分布在水中，进而不断的和乳胶融合。其他两种方法也是通过各种方式将白炭黑和乳胶融合在一起。其中凝胶法是最新的技术，代表了最新的技术理念。

（3）其他添加物混炼

不仅仅碳物质，其他的物质也可以加入到湿法混炼中，而其他的填充物也已经应用在具体的方法中，例如高岭土和稀土等填充物都已经开始应用到具体的分布中，这种填充物也可以作为湿法混炼中的材料，在此处同样需要介绍一种其他材料，也就是石墨烯材料，石墨烯和橡胶结合，可以直接通过湿法混炼中填充到，改善了两种材料的结合性，并不需要有机溶剂的添加，这种材料绿色性能更好，而石墨烯作为填充材料，更需要采取多种方法来进行分析，也是未来湿法混炼中的发展方向。

结论

我国对湿法混炼技术进行了重大研究，也取得了一定突破，同时也取得了一定的成就。在研究中对于湿法混炼橡胶技术进行了研讨，当然在未来此项技术同样需要有效进步，本文进行的介绍也希望为我国的湿法混炼技术带来帮助。

参考文献

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作者简介：王志国，1987·6-男，汉，山东省泰安市东平县，技术工程师助理工程师.研究方向，橡胶轮胎配方设计及工艺管理。