[发明专利]一种炭黑配方橡胶连续混炼方法和装置

权利要求书

1.一种炭黑/橡胶连续混炼方法，其特征在于基于炭黑配方橡胶连续混炼装置实现的，其工艺过程包括制备炭黑浆料、制备助剂水溶液、制备助剂/炭黑母炼胶和连续混炼共四个步骤：

（1）制备炭黑浆料：在1号烧杯中加入45质量份牌号为N110的炭黑和135g去离子水配制成质量百分比浓度为25wt%的炭黑水溶液，然后加入1g十二烷基苯磺酸钠作为活性剂，混合形成浆料，以750w的频率超声5min，研磨0-6h，得到炭黑浆料，备用；

（2）制备助剂水溶液：在2号烧杯中加入8质量份SiO₂、1.5质量份4020、2质量份SAD、3.5质量份ZnO、1质量份RD和去离子水配成质量百分比浓度为25wt%的助剂水溶液，研磨0-6h，备用；

（3）制备助剂/炭黑母炼胶：将133.2g步骤（1）制备的炭黑水浆料、116g步骤（2）制备的助剂水溶液与166.67质量份质量百分比浓度为60wt%的NRL混合，装入储存罐后泵送至搅拌罐进行搅拌形成混合溶液，搅拌频率为10Hz，通过喷射雾化形式将混合溶液絮凝干燥，喷射压力为1.2MPa，干燥温度为110-160℃，得到助剂/炭黑母炼胶；

（4）连续混炼：将步骤（3）制备的助剂/炭黑母炼胶、1质量份微晶蜡和1质量份HTK投入第一阶段混炼机中进行混炼，混炼温度为130℃，转速为35r/min，混炼5-8分钟后，加入1.6质量份促进剂和1.9质量份硫磺投入第二阶段混炼机中混炼，混炼温度为115℃，转速为35r/min，混炼5-8分钟后，得到炭黑配方橡胶。

2.根据权利要求1所述的炭黑/橡胶连续混炼方法，其特征在于，炭黑/橡胶连续混炼装置的主体结构包括储存罐、研磨机、搅拌罐、泵、搅拌器、喷枪、高温雾化罐、一号失重称、二号失重称、第一阶段混炼机、三号失重称和第二阶段混炼机；两台独立设置的储存罐分别与研磨机连接，研磨机与搅拌罐管道式连接，研磨机与搅拌罐之间设置有泵，搅拌罐内设置有搅拌器，搅拌罐的出口端与喷枪连接，喷枪伸入高温雾化罐内，高温雾化罐的下方设置有一号失重称和二号失重称，一号失重称和二号失重称的下方设置有第一阶段混炼机，第一阶段混炼机一侧设置有三号失重称，第一阶段混炼机和三号失重称的下方设置有第二阶段混炼机；第一阶段混炼机和第二阶段混炼机的主体结构相同，均包括电机、机筒、机头和混炼转子；电机与机筒连接，机筒与机头螺栓式连接，机筒内设置有双螺杆结构的混炼转子；研磨机为球磨机或砂磨机，对物料进行研磨和混合；喷枪为口径直径为0.5-5mm的气动喷枪；电机为单入双输出结构的减速电机；机筒采用两段或三段式结构，机筒之间螺栓式连接，每段机筒的内壁均开设有供温控介质循环的机筒流道，每段机筒的温度根据工艺要求设定；机头的内壁开设有供温控介质循环的机头流道，机头的胶料挤出口呈倒锥形；温控介质为导热油，温控范围0-200℃，精确度为±0.5℃；混炼转子为双螺杆混炼转子，具有啮合、剪切和输送胶料作用。