本发明属于轮胎制造
技术领域：
，尤其涉及一种轮胎胶料混炼工艺。
背景技术：
：轮胎部件胶料所要求的各种特性是在配方设计时决定的，因此，配方人员在配方设计时应充分考虑到胶料特性及加工性能，以便提出能够满足实际要求的合理配方。尽管是这样，但在实际操作过程中往往会出现许多原来预想不到问题，而这些问题反应在胶料混炼过程中，如胶、料不相容、配合剂分散不均、早期焦烧或喷霜等，严重影响胶料的质量和使用性能。甚至在同一配方生产中，胶料因混炼批次间的差别，有时也会出现胶料混炼不均的现象。而配合剂在胶料中的分散以及胶料的使用性能在很大程度上取决于混炼胶的混炼工艺。有文献指出，仅由于胶料中炭黑分散的改进,胎面胶的耐磨性能就可以提高5-7％。因全钢子午线轮胎84％-97％的原材料在一段、二段母炼胶混炼时加入，因此，如何提高母炼胶混炼的均匀性，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种轮胎胶料混炼工艺，提高混炼均匀性，优化胶料的各项性能，同时减少各批次胶料性能波动，有效保证生产的稳定性。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：轮胎胶料混炼工艺，包括如下步骤：(1)一段混炼：a、将生胶投入密炼机中，下压上顶栓塑炼40-50s，然后提升上顶栓，投入活性剂和增塑分散剂，然后投入白炭黑和部分炭黑，下压上顶栓混炼30-40s，然后提升上顶栓2-8s，下压上顶栓混炼10-20s或当温度达到158-160℃时，提升上顶栓，进行排胶；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出；c、挤出后的胶料进入橡胶压片机中，胶料经往返式翻胶辊捣胶1-2次后，下片，获得一段母炼胶，停放8-10小时；(2)二段混炼：a、将停放后的所述一段母炼胶再次投入密炼机中，下压上顶栓混炼30-40s，然后提升上顶栓，投入防老剂，然后投入剩余的炭黑，下压上顶栓混炼25-35s，然后提升上顶栓2-8s，下压上顶栓混炼10-20s或当温度达到148-150℃时，进行排胶；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出；c、挤出后的胶料进入橡胶压片机中，胶料经往返式翻胶辊捣胶1-2次后，下片，获得二段母炼胶，停放8-10小时；(3)终炼：a、将停放后的所述二段母炼胶和硫化促进剂投入到密炼机中，悬栓5-10s后，下压上顶栓混炼25-35s，然后提升上顶栓2-8s，下压上顶栓混炼25-35s，提升上顶栓2-8s，下压上顶栓混炼15-25s或当温度达到100-102℃时，进行排胶；b、混炼好的胶料经多台橡胶压片机后，下片。作为一种改进，所述步骤(1)中，所述密炼机的转子转速为40-45rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa。作为一种改进，所述步骤(2)中，所述密炼机的转子转速为30-40rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa。作为一种改进，所述步骤(3)中，所述密炼机的转子转速为20-28rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa。作为一种改进，所述步骤(1)和步骤(2)中，所述双锥双螺杆压片挤出机的冷却水压力≥0.2mpa。作为一种改进，所述步骤(3)中，所述橡胶压片机有三台，第一台所述橡胶压片机的滚筒速比为1:1.24，胶料包辊割刀1-2次；第二台所述橡胶压片机的滚筒速比为1:1.13，胶料上翻，胶辊捣胶1-2次；第三台所述橡胶压片机的滚筒速比为1:1.09，胶料上翻，胶辊捣胶1-2次。采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于在一段混炼和二段混炼中，当双锥双螺杆压片挤出机挤出胶料后，传统的方式即可分别获得一段母炼胶和二段母炼胶，而本发明将挤出后的胶料投入橡胶压片机中，胶料经往返式翻胶辊捣胶1-2次后，下片，这样在原有母炼胶混炼的基础上增加了橡胶压片机用于对混炼后的胶料进行进一步补充混炼，大大提高了混炼的均匀性，改善了胶料停放温度过高，优化了胶料的各项性能，同时减少了各批次胶料性能波动，有效保证生产的稳定性。本发明提供的轮胎胶料混炼工艺，提高了混炼均匀性，优化了胶料的各项性能，同时减少了各批次胶料性能波动，有效保证了生产的稳定性。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。轮胎胶料的原料组分按重量比为：生胶100份，炭黑52份，白炭黑10份，活性剂7份，增塑分散剂3份，防老剂5份，硫化促进剂3.2份。配制轮胎胶料的小料共40车,前1-20车采用对比实施例的混炼工艺，后21-40车采用本发明实施例的混炼工艺。其中，生胶、炭黑和白炭黑均为自动称量后自动投放，小料是指活性剂、增塑分散剂、防老剂和硫化促进剂，需在密炼机进料门打开后，依靠人工投入到密炼机中。本发明实施例一种轮胎胶料混炼工艺，包括如下步骤：(1)一段混炼：a、将生胶投入密炼机中，下压上顶栓塑炼40-50s，优选为45s，然后提升上顶栓，投入活性剂和增塑分散剂，然后投入白炭黑和三分之二的炭黑，下压上顶栓混炼30-40s，优选为35s，然后提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼10-20s，优选为15s，或当温度达到158-160℃时，优选为158℃，提升上顶栓，进行排胶；在本步骤中，该密炼机的转子转速为40-45rpm、上顶栓压力≥0.4mpa，冷却水压力≥0.4mpa；优选的，上顶栓压力为0.5mpa,转子转速在塑炼和初次混炼时选用45rpm，而再次下压上顶栓混炼和排胶时，转子转速选用40rpm；本步骤中，密炼机选用bb370密炼机，生产厂家日本神户制刚；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出，在本步骤中，双锥双螺杆压片挤出机的冷却水压力≥0.2mpa，双锥双螺杆压片挤出机，生产厂家益阳橡胶塑料机械集团有限公司；c、挤出后的胶料进入橡胶压片机中，胶料经往返式翻胶辊捣胶1-2次后，优选为2次，下片，获得一段母炼胶，经接取装置，打钢印号、浸隔离剂、上冷却线冷却后摆片，停放8-10小时，优选为8小时；本步骤中，橡胶压片机选用xky-710橡胶压片机，生产厂家大连华韩橡塑机械有限公司；(2)二段混炼：a、将停放后的一段母炼胶再次投入密炼机中，下压上顶栓混炼30-40s，优选为35s，然后提升上顶栓，投入防老剂，然后投入剩余的三分之一炭黑，下压上顶栓混炼25-35s，优选为30s，然后提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼10-20s，优选为15s，或当温度达到148-150℃时，优选为148℃，进行排胶；在本步骤中，该密炼机的转子转速为30-40rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa；优选的，密炼机转子转速为35rpm，上顶栓压力为0.45mpa；本步骤中，密炼机选用bb370密炼机，生产厂家日本神户制刚；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出，在本步骤中，双锥双螺杆压片挤出机的冷却水压力≥0.2mpa，双锥双螺杆压片挤出机，生产厂家益阳橡胶塑料机械集团有限公司；c、挤出后的胶料进入橡胶压片机中，胶料经往返式翻胶辊捣胶1-2次后，优选为2次，下片，获得二段母炼胶，经接取装置，打钢印号、浸隔离剂、上冷却线冷却后摆片，停放8-10小时，优选为8小时；本步骤中，橡胶压片机选用xky-710橡胶压片机，生产厂家大连华韩橡塑机械有限公司；(3)终炼：a、将停放后的二段母炼胶和硫化促进剂投入到密炼机中，悬栓5-10s后，优选为5s，下压上顶栓混炼25-35s，优选为30s，然后提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼25-35s，优选为30s，提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼15-25s，优选为20s，或当温度达到100-102℃时，优选为100℃，进行排胶；在本步骤中，密炼机的转子转速为20-28rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa，优选的，密炼机转子转速为24rpm，上顶栓压力为0.45mpa；本步骤中，密炼机选用f270密炼机，生产厂家大连橡胶塑料机械股份有限公司；b、混炼好的胶料经多台橡胶压片机后，下片，在本实施例中，该橡胶压片机有三台，第一台橡胶压片机的滚筒速比为1:1.24，胶料包辊割刀1-2次，优选为2次；第二台橡胶压片机的滚筒速比为1:1.13，胶料上翻，胶辊捣胶1-2次，优选为2次，；第三台橡胶压片机的滚筒速比为1:1.09，胶料上翻，胶辊捣胶1-2次，优选为2次；本步骤中，橡胶压片机选用xky-660橡胶压片机，生产厂家大连华韩橡塑机械有限公司。本发明实施例的一段母炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表1.1。表1.1项目31车32车33车34车35车比重1.0901.0901.0951.0901.090门尼粘度ml(2+4)100℃90.188.589.492.191.7胶料摆片温度≤45℃38.337.537.338.137.6其中，摆片温度是从胶料开始下片时计算和在冷却线停留时间为20分钟后开始摆片。本发明实施例的二段母炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表2.1。表2.1项目31车32车33车34车35车比重1.1301.1301.1351.1301.130门尼粘度ml(2+4)100℃87.889.588.790.490.7胶料摆片温度≤45℃39.238.738.537.937.7其中，摆片温度是从胶料开始下片时计算和在冷却线停留时间为20分钟后开始摆片。本发明实施例终炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表3.1。表3.1本发明实施例硫化胶性能(151℃×30min)，见表4.1。表4.1项目31车32车33车34车35车比重1.1301.1301.1351.1301.130邵氏a硬度/度7272727271拉伸强度/mpa22.6021.8822.3222.5921.58100％定伸应力/mpa4.274.544.424.254.55300％定伸应力/mpa17.4017.3417.8018.0517.36永久变形％1920191920炭黑分散度7.137.257.387.647.20撕裂强度kn·m-190.2289.7892.5490.5593.67磨耗cm3/1.61km0.2120.2060.2120.2060.206扯断伸长率％457.3471.6475.5487.8465.1对比实施例一种轮胎胶料混炼工艺，包括如下步骤：(1)一段混炼：a、将生胶投入密炼机中，下压上顶栓塑炼40-50s，优选为45s，然后提升上顶栓，投入活性剂和增塑分散剂，然后投入白炭黑和三分之二的炭黑，下压上顶栓混炼30-40s，优选为35s，然后提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼10-20s，优选为15s，或当温度达到158-160℃时，优选为158℃，提升上顶栓，进行排胶；在本步骤中，该密炼机的转子转速为40-45rpm、上顶栓压力≥0.4mpa，冷却水压力≥0.4mpa；优选的，上顶栓压力为0.5mpa,转子转速在塑炼和初次混炼时选用45rpm，而再次下压上顶栓混炼和排胶时，转子转速选用40rpm；本步骤中，密炼机选用bb370密炼机，生产厂家日本神户制刚；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出，再经接取装置，打钢印号、浸隔离剂、上冷却线冷却后摆片，停放8-10小时，优选为8小时，获得一段母炼胶，在本步骤中，双锥双螺杆压片挤出机的冷却水压力≥0.2mpa，双锥双螺杆压片挤出机，生产厂家益阳橡胶塑料机械集团有限公司；(2)二段混炼：a、将停放后的一段母炼胶再次投入密炼机中，下压上顶栓混炼30-40s，优选为35s，然后提升上顶栓，投入防老剂，然后投入剩余的三分之一炭黑，下压上顶栓混炼25-35s，优选为30s，然后提升上顶栓2-8s，优选为5s，下压上顶栓混炼10-20s，优选为15s，或当温度达到148-150℃时，优选为148℃，进行排胶；在本步骤中，密炼机的转子转速为30-40rpm、上顶栓压力≥0.4mpa、冷却水压力≥0.4mpa；优选的，密炼机转子转速为35rpm，上顶栓压力为0.45mpa；本步骤中，密炼机选用bb370密炼机，生产厂家日本神户制刚；b、混炼好的胶料进入双锥双螺杆压片挤出机中进行挤出，经接取装置，打钢印号、浸隔离剂、上冷却线冷却后摆片，停放8-10小时，优选为8小时，获得二段母炼胶，在本步骤中，双锥双螺杆压片挤出机的冷却水压力≥0.2mpa，双锥双螺杆压片挤出机，生产厂家益阳橡胶塑料机械集团有限公司；(3)终炼：本步骤与上述本发明实施例工艺相同，在此不再赘述。对比实施例的一段母炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表1.2。表1.2项目11车12车13车14车15车比重1.0951.0901.0951.0951.095门尼粘度ml(2+4)100℃91.492.194.294.693.4胶料摆片温度≤45℃42.341.842.142.641.8其中，摆片温度是从胶料开始下片时计算和在冷却线停留时间为20分钟后开始摆片。对比实施例的二段母炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表2.2。表2.2项目11车12车13车14车15车比重1.1351.1351.1301.1351.130门尼粘度ml(2+4)100℃92.391.793.592.493.6胶料摆片温度≤45℃43.142.742.142.941.0其中，摆片温度是从胶料开始下片时计算和在冷却线停留时间为20分钟后开始摆片。对比实施例终炼胶试验结果(挑中间5个生产车次)，见表3.2。表3.2对比实施例硫化胶性能(151℃×30min)，见表4.2。表4.2项目11车12车13车14车15车比重1.1351.1351.1301.1351.130邵氏a硬度/度7172717271拉伸强度/mpa20.1521.4221.7920.6320.74100％定伸应力/mpa4.143.734.283.854.19300％定伸应力/mpa16.3616.7917.7616.4316.12永久变形％2020202020炭黑分散度6.456.275.686.056.87撕裂强度kn·m-186.0985.3484.1287.8589.72磨耗cm3/1.61km0.2330.2450.2330.2450.233扯断伸长率％434.5452.7476.2452.8423.0从表1.1、表1.2、表2.1和表2.2可以看出，本发明实施例中因增加橡胶压片机补充混炼工序胶料的比重、粘度值比对比实施例波动范围小，数值均匀，胶料粘度值低，本发明实施例的摆片温度明显小于对比实施例，胶料在捣胶辊上冷却充分小料在胶料中分散均匀，避免小料在局部胶料中分散过多而引起胶料表面喷霜。在停放8小时后的二段混炼时，胶料温度低有利于胶料的低温机械混炼，延长混炼时间，使胶料、小料有时间充分混炼均匀。从本发明实施例和对比实施例的胶料的断面分散情况分析，本发明实施例胶料断面肉眼能看到的小料粒子几乎没有，而对比实施例胶料断面基本能看到3-8个微小粒子。本发明实施例因增加一道工序，生产效率会稍有降低，但因该生产线为串联式生产方式，影响不大，不会给正常生产造成影响。从表3.1、表3.2、表4.1和表4.2中可以看出，本发明实施例比对比实施例，门尼粘度值、ml偏低，这与胶料的摆片温度低和所用母炼胶的粘度低有关系，而mh高、门尼焦烧时间稍长、硫化速度稍慢、拉伸强度高、撕裂强度值高，且各项数值均比对比实施例波动小，说明本发明实施例增加一道橡胶压片机补充混炼工序改善了配合剂在胶料中分散，炭黑分散度高明显提高，磨耗值降低，整体胶料混炼均匀，每车次之间的性能差距减少。本发明提供的轮胎胶料混炼工艺，提高了混炼均匀性，优化了胶料的各项性能，同时减少了各批次胶料性能波动，有效保证了生产的稳定性。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12