白炭黑混煉膠料注意事項
白炭黑混煉膠料注意事項
用傳統炭黑填充膠料混煉設備來混煉白炭黑膠料是常用做法。由於齧合式密煉機具有良好的溫度控製，所以較適合於混煉白炭黑膠料，但切向式密煉機也很好用。這種設備原定是用於分散和混煉，而不適用白炭黑膠料要求的化學反應性混煉。所以，白炭黑膠料需要附加的混煉步驟以完成白炭黑的矽醇和偶聯劑的乙氧基之間的反應。該化學反應要求130℃以上的引發反應溫度，為了有一高反應速率，反應很好在更高的溫度下進行。另一方麵，要求矽烷化溫度應低於膠料的焦燒溫度。矽烷化階段通常采用約145℃的溫度。為了保持這一相對較窄的溫度窗，白炭黑膠料要求若乾個高溫度約150℃的混煉階段。在白炭黑與矽烷的偶合反應過程中生成的乙醇是另一個難題。如果矽烷中的所有乙氧基都已反應，則膠料所用的每一克矽烷會生成約0．5g(O．64m1)乙醇。在一個加工大批量膠料的生產廠中，累積的大量乙醇要麼在混煉室再冷凝要麼被揮發掉。如果乙醇不能從混煉機中排出，則可能引起膠料打滑而降低混煉效率。此外，若膠料中乙醇濃度很高，還會延遲矽烷化反應。
要解決與加工白炭黑膠料有關的這些問題，主要從原材料方麵著手。新研製的自炭黑具有高分散性，良好的分散縮短了所需的混煉時間，也是填料良好矽烷化的先決條件。這類白炭黑可分散到一次粒子的水平。
已開發出的新型矽烷，有助於降低混煉和矽烷化期間的焦燒危險性。這些偶聯劑含有少量硫黃，單或二硫化物，以代替四硫化物。即用雙一(三乙氧基矽基丙基)二硫化物(TESPD)代替雙一(三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物(TESPT)，或無硫分散劑。已研究了常用矽烷，TESPT的其他變種，有些矽烷有非常好的效果。單乙氧基甲矽烷基丙基矽烷是一種隻有一個乙氧基與白炭黑偶聯的矽烷，它在矽烷化反應期間生成的乙醇隻有TESPT的1／3，而硫化產品的性能卻相同。
已完成了某些改善白炭黑膠料加工的研究，如調整配方，選擇適合於加工白炭黑膠料的現有混煉機。例如，在終煉階段，而不是在一混煉階段加入氧化鋅，可以降低焦燒危險性。在混煉設備方麵，采用齧合式密煉機較合適，因為它具有嚴密的溫度控製，可以在接近於焦燒溫度的條件下工作。采用串聯式混煉機可以進一步改善混煉。一台混煉機，即在標準混煉條件下工作的普通混煉機，是用於混煉和分散。**台混煉機是矽烷化反應專用的混煉機。