[发明专利]一种硫化胶加工装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶加工技术领域，涉及一种硫化胶制品加工方法及装置，特别是采用复合挤出或复合注射成型方法制备多层复合结构硫化胶制品的装置及方法。

背景技术

传统的硫化胶加工方法是，先通过加料斗将胶料加入密炼机中，胶料在密炼机内两个相对回转的转子间隙中、转子与密炼机室壁的间隙中以及转子与上下顶栓的间隙中受到不断变化的剪切挤压作用，促使胶料产生剪切变形并发生降解而进行塑炼。然后将经过密炼机塑化后的胶料连同硫化剂及相应的促进剂一起加入到开炼机中，胶料在与辊筒摩擦力的作用下被拉入两辊筒之间的间隙，受到强烈的挤压和剪切作用。在开炼机中加工结束后，胶料可以以胶条状连续不断地送往注射成型装置中，以一定的速度和压力注入紧闭着的模腔，并在给定的温度下进行成型硫化，最后开模取出制品；或者可以将开炼机加工过的胶料送往螺杆挤出机中以便挤出制品并将其硫化；或者将开炼机加工过的胶料输送到压延机中，对胶料进行压延并进行硫化，最终得到制品。传统的硫化胶加工方法包括的主要装置有密炼机、开炼机、成型装置(包括注塑机、螺杆挤出机、压延机)等，该种加工方法主要存在操作环境恶劣，工人的劳动强度大，物料易发生氧化，制品质量不稳定等缺点，特别是在硫化剂及相应的促进剂一块加入胶料中直至胶料硫化过程完成，由于胶料在进行硫化前与硫化剂及相应的促进剂混合在开炼机上完成，混合难以非常均匀，导致胶料在硫化过程中硫化不完全或不充分，最终影响了制品的质量及性能。因此，要想获得质量稳定均匀的制品，还需要寻求更加有效的解决方案，以克服上述不足。

发明内容

针对现有传统加工方法在操作环境、劳动强度、制品质量方面的不足，本发明的目的旨在提供一种劳动强度低、生产效率高、制品质量均匀稳定、制品尺寸稳定的加工方法及装置；同时该项技术可直接接片材成型装置头挤出半成品料条，对后续制品的加工质量更加有益。

可以实现上述发明目的的具体技术方案是：一种硫化胶加工装置，主要包括有密炼机、开炼机、挤出机、汇流器、叠层复合发生器、成型装置，密炼机、开炼机单独放置，用于胶料的分组混合和压片，两台或多台挤出机与汇流器入口相连，汇流器出口与叠层复合发生器连接，叠层复合发生器有多台，相互串联；最后一台叠层复合发生器与片材机头或成型装置连接。密炼机、开炼机、挤出机及成型装置与传统结构相同，汇流器的入口与挤出机相连，汇流器的流道出口一般为片材出口，在汇流器内各股胶料开始时分别流动展宽到与出口宽度相同时叠合，各层粘合在一起从汇流器出口流出进入叠层复合发生器，叠层复合发生器的流道出口旋转90度后与叠层复合发生器的流道入口尺寸相同，在其内部通过流道的变化实现胶料的分流、延展、旋转和叠合，因而叠层复合发生器是组合结构。制备胶料的过程中，采用密炼机分别塑炼两种胶料，一种胶料进行塑炼的同时要加入硫化剂，另一种胶料进行塑炼的同时要加入相应的促进剂，这两种胶料未进行混合前不发生硫化反应或者硫化反应非常缓慢，这两种胶料分别分散均匀后由开炼机进行压片，压片后的胶料分别切成胶条，将两种胶条分别喂入两台挤出机进行挤出，挤出机挤出的分别掺有硫化剂、相应促进剂的混合胶料在汇流器处按相应的比例叠合成2层叠层胶料，2层叠层胶料的厚度可以相同也可以不同，两台挤出机的规格可以不同。2层叠层胶料被挤入叠层复合发生器，在叠层复合发生器内分流成m等份，每一等份胶料在叠层复合发生器中向前流动时旋转90度并且展宽m倍，每份的胶料在汇流前厚度为入口厚度的1/m倍，m等份在出口端相互汇流成为2×m层的叠层胶料，出口端叠层胶料总厚度与入口厚度形同，再对接一个同样的旋转90度的叠层复合发生器，则可得到2×m×m层结构；如果串联k个同样的叠层复合发生器，则可得到2×m^k层的胶料，使得带有硫化剂的胶料与带有相应促进剂的胶料实现了充分地接触，此时得到的胶料为可硫化胶，最后一个叠层复合发生器的可硫化胶料在出口不再分割，因此，在叠层复合发生器中通过多层薄化使得混合后的胶料连同硫化剂及相应的促进剂能够充分接触、分布均匀，并且相互间的穿透就地分散，在最后一个叠层复合发生器出口处得到混合均匀的叠层可硫化胶料，进入各种成型装置进行硫化成型，因而胶料硫化非常充分。m为不小于2的整数，k为不小于1的整数。由于本发明采用叠层胶料分割后旋转90度再展宽的特点，各层之间胶料相同，层间对称性好，展宽可从中间向外进行，由于叠层胶料分割后旋转90度的设计，使叠层流道在流动展宽并且变薄的过程中容易保持对称性结构，设计制造工艺简单，精度容易保证，从而提高了制品质量及其尺寸的稳定性，使得胶料与硫化剂及相应的促进剂混合更加均匀。