物料在密炼机中的变化过程是一个在高温、高压及强烈机械作用下实现的物理与化学协同作用过程,主要经历以下四个阶段的转变:
一、加料与压实阶段
物料(如橡胶、配合剂)从加料口投入密炼室后,上顶栓下压封闭腔体,通过对物料施加垂直压力使其初步压实,为后续剪切混炼创造接触条件。
二、剪切混炼与分散阶段
物料在转子突棱与密炼室内壁的狭窄间隙(约2-5mm)中经历强力挤压和剪切:
剪切破碎:转子高速旋转产生强剪切力,使橡胶分子链断裂,配合剂团块破碎;
摩擦升温:机械摩擦使胶料温度迅速升至100–120℃,降低胶料粘度,促进配合剂表面润湿和分散;
循环混合:物料被转子分割后沿轴向循环运动(转子→室壁→上顶栓→转子间隙),通过反复折叠、卷压实现宏观均化。
三、均质化阶段
在转子复杂运动(捏合、撕拉、轴向翻动)作用下:
配合剂颗粒进一步细化,通过机械渗透嵌入橡胶分子链间隙;
胶料在密炼室内形成连续循环流动,消除局部成分差异,实现微观均匀分散。
四、排料与成型阶段
混炼结束时胶料呈粘流态团块:
下顶栓开启,胶料在转子推动下排出;
高温胶团需经开炼机压片散热,防止焦烧并定型为片材。