氯丁橡胶在不同温度下的相态变化
胶种
状态
W型氯丁橡胶
GN型氯丁橡胶
天然橡胶
弹性态
室温～79℃
室温～71℃
室温～100℃
粒状态
79～93℃
71～93℃
100～120℃
塑性态
93℃以上
93℃以上
约135℃
由温度引起的橡胶在三态间的变化是可逆的，处在塑性态下的橡胶，如果降低温度，可使其回复至弹性态。利用弹性态的剪切力，可使填充剂分散良好。当氯丁橡胶的加工温度高于90℃时，则有一部分氯丁橡胶转变为塑性态，构成了弹性态和塑性态共存的状态，即粒状态。由于氯丁橡胶的弹性态温度比天然橡胶低，因此其混炼操作温度也应比天然橡胶低。在工厂的实际操作中，混炼胶的温度一般是很高的，故应尽可能早一点加入填充剂，以便使填充剂在弹性态下达到一定程度的混入，借以提高混炼胶硬度，增大剪切力，使之在塑性态下混炼，也能分散良好。
（一）开炼机混炼
氯丁橡胶的混炼生热比天然橡胶大，所以氯丁橡胶混炼的批量要稍小一些。
氯丁橡胶开炼机混炼方法
操 作 程 序
需要时间,min
累计时间,min
⒈辊距定为6mm，通入冷却水
0
0
⒉塑炼聚合物使之包辊(割胶打卷两次)
5
5
⒊加氧化镁
2
7
⒋加防老剂、防焦剂(铅丹配方加TS)
1
8
⒌加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等)
3
11
⒍加软质填充剂(软质炭黑、无机填充剂等)
2
13
⒎加软化剂(石蜡、凡士林、硬脂酸等)
2
15
⒏加油(慢慢加)
4
19
⒐加氧化锌(铅丹分散体) 、促进剂
6
25
⒑左右各割胶打卷六次,下片、冷却
备注：仅供参考时间，更具实际生产设计混炼工艺。
直到加入硬质填充剂之前，都应冷却辊筒，以保证能够在弹性态下加料。但氧化镁在太冷的辊筒上会结块，易引起分散不良，所以辊温以50℃为宜。补强性填充剂只能少量逐次添加，软化剂可和软质填充剂同时加入。粘着性太大的胶料，添加少量硬脂酸盐，效果较好。
在填充剂达到充分混炼之前即停止割胶打卷，是造成分散不良的原因。混炼温度过高会产生 粘辊，粉料分散不均，甚至会产生焦烧。
（＝）密炼机混炼
氯丁橡胶因混炼生热大，故其装胶容量应略为减小。其装料系数一般定为60％。密炼机混炼方法举例如表6-31。
表6-31氯丁橡胶密炼机混炼法
操 作 程 序
需要时间,min
累计时间,min
1.用11号密炼机,转子转速20r/min
0
0
2.加聚合物、氧化镁、防焦剂、防老剂
2
2
3.加硬质填充剂(细粒径炭黑、二氧化硅等)
2
4
4.加软质填充剂(软质炭黑、矿质填充剂等)
3
7
5.加软化剂,二分之一的油
2
9
6.加剩下的油
2
11
7.加氧化锌、促进剂
1
12
8.排胶、冷却
备注：仅供参考时间，更具实际生产设计混炼工艺。
密炼机混炼时间一般在5～15分之间。为了使分散良好．混炼时间需要稍长一点、在实际生产加工中，氯丁橡胶的密炼机混炼，可分为以下两种方法。（1）混炼高质量的胶料时，由于含胶率高，又要求分散良好，所以混炼时要和用开炼机混炼一样，填充剂要渐次加入。
（2）混炼低质量胶料时，或密炼机的转子和室壁的间隙较大时，可以同时大量投入填充剂。
密炼机混炼的要点有两点：一是把混炼胶料捏合成团；二是有效地利用剪切力，使之分散良好。如果密炼机的性能好，能很好地捏合胶料，就可以只考虑分散良好的问题。如果密炼机的转子和室壁的间隙大时，或者混炼含胶率低的配方时，则捏合胶料是第一位的，分散良好是第二位的。这时，装料系数应增大到65～70％，同时填充剂的加入方法也可以采取近似于逆混炼的方法。即在氯丁橡胶加入后，把氧化镁、防老剂、全部填充剂的一半同时加入。若胶料松散而不能捏合成团时，还可同时加入一半的油等。总之必须设法使胶料捏合成团。
应该注意，氧化镁单独加入时，如果转子较冷，则易结块粘附。软化剂若与填充剂同时加入，也易结块。在填充剂分散之后再加油，或者在油分散之后再加填充剂，分散效果均好。另外，当使用吸油值较大的炭黑时，最好先让炭黑吸油后再加到胶料中去。在胶料捏合成团性良好的情况下，软化剂最后加入，则分散良好，并能降低胶料温度。用密炼机混炼时，为防止产生炭黑凝胶或焦烧，应尽量采用低温混炼。但例外的是陶土，碳酸钙及其它无机填充剂，由于其含水分较多，致使分散不良，如果将胶料温度提高到100℃左右进行混炼，借以减少水分，则分散良好。 在密炼机上加氧化锌、促进剂时，排胶温度控制在105一110℃,不在密炼机上加时，排胶温度应低于125℃。氧化锌和促进剂最好以母炼胶的形式加入。 最近由于密炼机的转子转速有所加快，氯丁橡胶易于焦烧，一般趋向采取在密炼中进行短时混炼，快速排胶，在开炼机上加氧化锌，然后用压片机等进行补充加工的两段混炼法。
