濕法混煉橡膠新材料工藝技術的開發進展

摘 ?要：本次研究為分析濕法混煉橡膠的技術開發進展。橡膠是傳統化工材料，現代應用也十分普遍，其生產技藝也一直是化工生產中的重點技術。通過對濕法混煉進行分析，為我國的技術進步帶來借鑒與幫助。

關鍵詞：濕法混煉;技術優勢;開發進展

橡膠是很重要的化工材料，主要的生產方法是濕法混煉，這種方法誕生于1997年的德國，而我國后續引入了此項技術。最早引入的是東北助劑公司，其主要生產橡膠促進劑。這種方法自引入后一直受到重點關注，如華南理工的王煉石教授、許春華教授都在持續關注著這項技術的進步。在本次研究中，對濕法混煉橡膠工藝技術的開發進展做出了介紹，對此項技術進行有效普及。

1.濕法混煉橡膠的定義及主要技術應用

首先需要進行說明的是混煉是橡膠膠料加工中的重要工序，混煉是通過多種配合劑均勻混合，最后制成混煉膠料，而這種膠料是橡膠產品的原料。可以說在橡膠生產中，原料性能直接關系到橡膠產品的加工性能等。基于這種情況，混煉工藝也是橡膠加工中最為重要的工序，也是消耗最大的工序。

在本次研究中，對于濕法混煉的定義引用了許春華教授的定義。其定義濕法混煉技術為“經過預先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散體，在液態下與橡膠膠乳充分混合，再經凝聚、脫水、干燥等過程生產橡膠混煉膠的方法。”

而作為重要填充劑之一就是白炭黑分散體，這種材料的制備是通過白炭黑和水及處理劑均勻的分散，在具體的分布中為了確保這項技術的使用，應該滿足以下各種條件：

首先白炭黑要具有雙親性能，而且要保證白炭黑的沉降小于一定數值，進而確保白炭黑能夠融合于乳膠粒子，進而在材料中均勻分布。其次為引入生物酶，生物酶可以促進蛋白質分解，這種蛋白質可以分解為溶于水的小分子物，而這種融化模式可以保證白炭黑補強藥劑可與橡膠材料發生反應，這種反應的幾率越大越好;然后當白炭黑加入到乳膠中時，無論是機械和外表都應該具有穩定性，也就是機械物體外表不能和材料反應產生絮凝，穩定存儲后預留時間確保攪拌，進而能夠保證白炭黑的充分混合。

總體來說，濕法混煉技術將會是未來的應用主要趨勢，在我國的應用中，已經開始采用物理方式和化學方式結合，讓白炭黑更好的融入到橡膠材料中，而為了更好的讓絮凝工段實用，這個階段采用新型的無酸工藝，整體工藝都是可以有效的減少廢水和用水消耗，同時減少用地面積。在我國當代的橡膠生產中，自動化模式已經進入到生產線中，這種轉換已經變成從傳統的農機模式轉向全自動機械生產模式，這種模式可以有效的節約成本和能源，更加環保，在排放中也控制的更加得力，是技術的革命性突破，也是我國研究濕法混煉的重要里程碑，具有巨大的經濟效益和社會效益，對于我國的市場發展也有著十分重要的幫助。筆者對其主要技術進行分析，也為后續的濕法混煉工藝的進展分析帶來鋪墊。

2.濕法混煉的技術優勢

（1）節能且環保

根據前文的介紹，濕法混煉與干法混煉的對比就是簡化了整個加工程序，而由于工序簡化，減少了投入且節省了成本，在對資源的利用中實現了多項資源的重復利用，這種模式相比于傳統技術要更加節能且環保，對于相關生產企業而言也更加具有意義。根據我國權威統計數據，濕法混煉節省了大約三成的能源消耗，對于未來的技術進步及發展也有著十分重要的幫助。

（2）促進綠色輪胎生產

現有綠色輪胎的定義就是相比于傳統輪胎增加了白炭黑的填充，通過增加這種材質，可以減少輪胎阻力，進而降低汽車的能源消耗，減少汽車的有害排放。濕法混煉的最大優勢就是增加了白炭黑的添加，其在液態條件中增加白炭黑的添加量，這種方法要比傳統的技術應用具有更大優勢。對于綠色輪胎而言，白炭黑的加入改善了傳統的生產模式，也為當前的技術進步體現。

（3）增強產品性能

橡膠自身存在一定評定等級，不同評定等級的橡膠性能存在區別。濕法混煉中會提高橡膠的等級，主要原因就是由于通過濕法混煉中材料中的很大量的分子未經塑煉，這樣就讓橡膠保證了最大的延伸性能，彈性和其他性能也有顯著提高。當這類指標都得到有效進步后，橡膠等等級也明顯提高，最后讓產品性能也得到了顯著提升。

3.濕法混煉技術的開發進展概述

（1）炭黑混煉

橡膠加工工藝中最早所采用的是炭黑，將炭黑作為其中的填充材料，具體的方法為直接將炭黑加入到填料液中，而乳膠凝聚器采用高壓方式注射，讓炭黑和乳膠融合起來，這種方法是最早的濕法混煉技術。而這種方法防切割性及耐磨性較好。炭黑在我國的橡膠混煉中應用比較多，我國應用炭黑主要是三個領域：首先水介質分散程度得到提升，其次為脫水處理技術的進步，最后為一體化生產模式。我國對于炭黑加入混煉的應用已經較為成熟，也是我國這部分技術的成果。

（2）白炭黑混煉

前文對綠色輪胎進行了介紹，白炭黑填充的橡膠輪胎也被稱為綠色輪胎。而白炭黑在濕法混煉中可以在水中擴散，這種方法能耗和污染較小，效果也更好。濕法混煉中增加了白炭黑材料，也為其作為輪胎應用解決了對應的技術難題。現有的白炭黑的濕法混煉技術主要分為三種：乳液共沉法，乳液凝聚法和凝膠法。其中乳液共沉法是當前應用最為廣泛的工藝，通過分散劑、偶聯劑和防沉劑，這些白炭黑均勻的分布在水中，進而不斷的和乳膠融合。其他兩種方法也是通過各種方式將白炭黑和乳膠融合在一起。其中凝膠法是最新的技術，代表了最新的技術理念。

（3）其他添加物混煉

不僅僅碳物質，其他的物質也可以加入到濕法混煉中，而其他的填充物也已經應用在具體的方法中，例如高嶺土和稀土等填充物都已經開始應用到具體的分布中，這種填充物也可以作為濕法混煉中的材料，在此處同樣需要介紹一種其他材料，也就是石墨烯材料，石墨烯和橡膠結合，可以直接通過濕法混煉中填充到，改善了兩種材料的結合性，并不需要有機溶劑的添加，這種材料綠色性能更好，而石墨烯作為填充材料，更需要采取多種方法來進行分析，也是未來濕法混煉中的發展方向。

結論

我國對濕法混煉技術進行了重大研究，也取得了一定突破，同時也取得了一定的成就。在研究中對于濕法混煉橡膠技術進行了研討，當然在未來此項技術同樣需要有效進步，本文進行的介紹也希望為我國的濕法混煉技術帶來幫助。

參考文獻

[1] ?孫國華，李輝，李斌. 濕法混煉橡膠新材料工藝技術優勢與研究進程[J]. 橡塑技術與裝備，2017（06）：26-28.

[2] ?李俊娟，王寶品，攸路軍，et al. 濕法混煉共沉膠新材料的制備與研究[J]. 合成材料老化與應用，2015（1）：23-26.

[3] ?錢伯章. 橡膠濕法混煉技術高效節能[J]. 橡膠科技市場，2012，10（8）：52-52.

作者簡介：王志國，1987·6-男，漢，山東省泰安市東平縣，技術工程師助理工程師.研究方向，橡膠輪胎配方設計及工藝管理。