串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗研究.pptx
串联式连续混炼与传统混炼的胶料性能和能耗研究
汇报人：
2024-02-03
研究背景与意义
实验材料与方法
胶料性能对比研究
能耗分析与比较
结果讨论与优化建议
结论与展望
01
研究背景与意义
1
2
3
全球橡胶行业保持稳步增长，尤其在亚洲地区，中国已成为最大的橡胶消费国和生产国。
橡胶行业规模与增长
随着汽车、轮胎、建筑等行业的快速发展，对橡胶材料性能提出更高要求，推动橡胶行业技术创新。
技术创新与市场需求
环保法规日益严格，橡胶行业面临减少污染、提高资源利用率的挑战，推动绿色、可持续发展成为行业趋势。
环保与可持续发展
03
生产效率低
传统混炼技术生产效率相对较低，难以满足大规模、高效的生产需求。
01
能耗高
传统混炼设备如开炼机、密炼机等，在混炼过程中能耗较高，不利于节能减排。
02
混炼效果不稳定
受设备结构、操作工艺等因素影响，传统混炼技术难以实现稳定、均匀的混炼效果。
技术原理
串联式连续混炼技术采用多个混炼单元串联组合，实现连续、高效的混炼过程。
节能降耗
该技术通过优化混炼工艺和设备结构，降低能耗，提高能源利用率。
提高混炼效果
串联式连续混炼技术可实现更好的混炼效果，提高橡胶材料性能。
提高生产效率
该技术可实现连续化生产，提高生产效率，降低生产成本。
对比分析
指导实践
促进创新
服务社会
为橡胶企业提供技术参考和指导，推动新技术在橡胶行业的广泛应用。
推动橡胶行业技术创新和可持续发展，提高橡胶材料性能和生产效率。
满足社会对高性能橡胶材料的需求，促进相关产业的发展和进步。
通过对比串联式连续混炼技术与传统混炼技术的胶料性能和能耗，评估新技术的优势和实际应用价值。
02
实验材料与方法
胶料种类
选择天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）等常用胶料作为实验对象。
填料与助剂
选用炭黑、白炭黑等常用填料，以及增塑剂、防老剂等助剂。
材料准备
将胶料、填料和助剂按一定比例混合均匀，制备成实验所需的混炼胶料。
设备选择
选用具有串联式结构的连续混炼设备进行实验。
混炼工艺
根据设备特点和胶料性能要求，设定各段混炼腔的温度、压力和停留时间等工艺参数。
操作步骤
将胶料连续加入混炼设备的第一段混炼腔中，经过各段混炼腔的连续混炼后，从最后一段混炼腔中排出已混炼好的胶料。
性能测试
对混炼后的胶料进行拉伸强度、硬度、耐磨性等性能测试，以评估其性能优劣。
能耗评估
记录实验过程中设备的能耗数据，包括电力消耗、冷却水消耗等，以评估不同混炼方法的能耗情况。同时，对设备的能效进行评估，以了解其能源利用效率。
03
胶料性能对比研究
撕裂强度
与传统混炼相比，串联式连续混炼胶料的撕裂强度也有所提高，这与其优异的内部结构和界面粘附性有关。
硬度
在硬度方面，两种混炼方式的胶料相差不大，但串联式连续混炼胶料的硬度分布更加均匀。
拉伸强度
串联式连续混炼胶料的拉伸强度优于传统混炼胶料，这主要得益于其更均匀的混合效果和更精细的分散程度。
串联式连续混炼胶料的门尼粘度较低，说明其加工流动性更好，有利于后续加工操作。
在挤出过程中，串联式连续混炼胶料的挤出速度更快，挤出物外观更光滑，表明其加工流动性更优异。
挤出性能
门尼粘度
经过一定时间的热老化处理后，串联式连续混炼胶料的物理机械性能保持率更高，说明其耐热老化性能更好。
热老化性能
在臭氧环境下暴露一定时间后，串联式连续混炼胶料的表面裂纹数量和深度均小于传统混炼胶料，表明其耐臭氧老化性能更优异。
耐臭氧老化性能
耐磨性能
串联式连续混炼胶料的耐磨性能优于传统混炼胶料，这主要得益于其更均匀的混合效果和更精细的分散程度，使得胶料中的填料和增强剂能够更好地发挥作用。
压缩永久变形性能
在压缩永久变形测试中，串联式连续混炼胶料的变形量更小，恢复率更高，表明其压缩永久变形性能更优异。这与其内部结构的均匀性和稳定性有关。
04
能耗分析与比较
传统混炼设备能耗构成
主要包括电机能耗、加热能耗、冷却能耗等。
能耗特点
传统混炼设备能耗较高，且随着胶料粘度和混炼时间的增加，能耗逐渐上升。
影响因素
胶料粘度、混炼温度、混炼时间等对能耗影响较大。
串联式连续混炼设备能耗构成
主要包括各段混炼单元的能耗总和。
影响因素
各段混炼温度、转子转速、胶料配方等对能耗影响较大。
由于采用连续混炼工艺，各段混炼单元能耗相对较低，且总体能耗较传统混炼设备有显著降低。
能耗特点
VS
在相同胶料配方和混炼工艺条件下，串联式连续混炼设备较传统混炼设备能耗降低约20%-30%。
优势阐述
串联式连续混炼设备采用分段混炼、连续出料的方式，有效降低了设备能耗，同时提高了混炼效率和胶料质量。
能耗比较
通过改进混炼工艺、提高设备自动化程度、优化胶料配方等措施，进一步降低串联式连续混炼设备的能耗。
技术优化
利用余热回收技术，