生產彈性體膠料的方法與裝置的製作方法

2023-09-20 23:44:10 3

專利名稱：生產彈性體膠料的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及生產彈性體膠料的方法與裝置。更特別地，本發明涉及生產彈性體膠料的方法，該方法包括在至少一個分批式混 煉器件中進行的至少一步混煉步驟，和在至少一個連續混煉器件中進行的至少一步混煉步 驟，所得彈性體膠料主要，但不僅僅打算用於製備輪胎。而且，本發明還涉及生產彈性體膠料的裝置，該裝置包括至少一個分批式混煉器 件，和至少一個連續混煉器件。
背景技術：
常規地，通過分批式混煉器件，例如密煉機，例如具有兩個逆向旋轉轉子的
Banbury 混煉機，分批式進行彈性體膠料的生產，其中所述逆向旋轉轉子產生內部混煉
作用，塑煉彈性體聚合物並在其內摻入和徹底分散通常存在於彈性體膠料內的其他組分， 例如增強填料、潤滑助劑、硫化劑和其他添加劑。使用密煉機生產彈性體膠料顯示出許多缺點，尤其差的熱耗散和因此不足的溫度 控制，這主要是由於不利的材料體積和混煉機表面積之比導致的。為了改進在彈性體聚合 物內的分散，通常在通過冷卻和儲存步驟隔開的多個混煉操作中分布的批次內，將各種組 分，和尤其增強填料摻入到彈性體聚合物內。通常溫度敏感組分，例如交聯劑和促進劑僅僅 在最終的混煉步驟過程中，在低於預定溫度的彈性體膠料冷卻(通常低於110°c )，以避免 過早交聯(「焦燒」現象)之後添加。因此，使用分批式混煉器件生產彈性體膠料儘管仍然是橡膠工業中最廣泛使用的 生產方法，但耗時且耗能，並且保證不了有效地控制所得彈性體膠料的性能，尤其關於增強 填料在彈性體聚合物內的分散均勻度。單獨組分添加量、添加時間和從混煉機中排放、原料 的起始溫度和在混煉過程中材料內部的剪切力的波動的變化全部導致批次之間的變化。為了克服以上公開的分批式工藝的局限性，橡膠工業進行了許多嘗試，基於與熱 塑性聚合物材料的加工常用的那些類似的擠出技術構建生產方法。通過擠出機進行的生 產方法應當改進所得彈性體膠料的性能均勻性，較好的熱量控制來自於改進的表面與質量 之比，和高度自動化操作的開發可能性。關於這一目的的綜述，參見H.EllWood的文章"A tale of continuous development 「由 European Rubber Journal 出片反，1987 年 3 月， P26-28。美國專利US4897236公開了連續生產橡膠混合物的方法與裝置，其中在雙螺杆擠 出機內餵入混合物中的各成分，塑煉和均化。將所得混合物分成第一和第二部分。排放第一 部分，而第二部分循環以供進一步均化和與待餵入到擠出機內的各成分的新鮮批料混合。 循環的部分被循環到擠出機腔室中並從冷卻、環形腔室外部返回到擠出機腔室中，所述環 形腔室具有與擠出機的內部連通的流出和流入通路。該部分循環的橡膠混合物應當補償在 計量各成分時的波動和可能出現的局部不均勻性。而且，在環形腔室內強烈冷卻循環部分 應當校正升高的加工溫度，和應當改進分散作用，這是因為溫度下降的結果是剪切應力增
5加。美國專利US5626420公開了連續混煉工藝，和裝置，其中基礎彈性體和其他組分 連續計量並引入到由定子和在其內旋轉的轉子形成的混煉腔室，優選單螺杆擠出機內。引 入的各組分在混煉腔室內沿著推進和混煉區域前進。為了改進橡膠組分的分散和均化，在 至少一些混煉區內混煉腔室的填充比率低於1。為了合適地引入各組分和尤其橡膠基礎成 分到混煉腔室內，使用強制餵料設備，例如容量泵(例如齒輪泵)。為了獲得不同組分的精 確計量，可希望在位於填充比率低於1的兩個混煉區之間的其中填充比率等於1的混煉區 內添加組合物。美國專利US6726352公開了加工用於輪胎製造的橡膠混合物或膠料的方法，其中 包括相對於工藝參數的參考值，測定變化容限(tolerance)，測定該工藝參數值，比較工藝 參數的測定值與參考值和變化容限，取決於檢測值與參考值和變化容限的一致性或不一致 性，有助於評價半成品，基於特徵評價分類半成品，和取決於半成品的分類，建立加工半成 品的成功步驟。加工包括獲得半成品的至少一個混煉循環和擠出循環。有利地在含相對於 彼此功向操作或者互穿的一對轉子的至少一個混煉機，例如Banbury 或intermix 內進 行所述混煉循環。通過在各循環的執行過程中檢測的工藝參數，控制各循環。

發明內容
在申請人看來，在通過連續混煉器件，例如擠出機生產彈性體膠料的最關鍵的方 面之一是將彈性體膠料中的所有組分餵入到連續混煉器件內的餵料體系。事實上，所述組 分必須被加工(例如，造粒、粒化、細分等)且精確地計量，餵入到連續混煉器件內。由於這 些原因，應當提供複雜的餵料系統，而複雜的餵料系統將引起總的生產工藝的時間增加以 及生產成本增加。另一方面，申請人注意到通常加入到彈性體膠料中的各組分的分散，尤其使用分 批式混煉器件分散增強填料，可能是令人不滿意的。然而，為了改進各組分在彈性體膠料內的分散，在分批式混煉器件中增加混煉步 驟的數量通常可引起許多缺點，例如對彈性體聚合物的損害，使彈性體膠料的機械性能變 差，彈性體膠料的過早交聯(「焦燒」現象)。申請人:面對提供更加有效的生產彈性體膠料的方法的問題，該方法將減少當使用 分批式混煉器件實施該方法時彈性體膠料通常要進行的混煉步驟的數量，以及減少或者甚 至避免當通過使用連續混煉器件進行該工藝時可能出現的缺點。特別地，申請人面對提供生產彈性體膠料的方法的問題，其中可在沒有負面影響 所得彈性體膠料的機械性能(靜態和動態二者)的情況下，獲得所述組分，尤其增強填料的 改進的分散。申請人:現已令人驚奇地發現，可通過採用在至少一個分批式混煉器件中進行的至 少一步混煉步驟和在至少一個連續混煉器件中進行的至少一步混煉步驟，生產彈性體膠 料，獲得上述報導的性能。而且，申請人已發現，所述方法允許降低混煉時間，從而增加生產率和降低生產成 本。對於本申請和隨後的權利要求的目的來說，術語「分批式混煉器件」是指彈性體膠
6料中的各組分以預定的用量周期性餵入到其內(分批)並混煉預定時間，以便獲得彈性體 膠料的混煉器件。在混煉步驟最後，所得彈性體膠料從混煉器件中完全排放。對於本申請和隨後的權利要求的目的來說，術語「連續混煉器件」是指與周期性加 料/排放分批式混煉裝置相反，彈性體膠料中的各組分連續餵入其內(除了由於維護或彈 性體膠料配方的變化導致的混煉器件可能的停工以外)且以連續物流排放彈性體膠料的 混煉器件。根據第一方面，本發明涉及生產彈性體膠料的方法，該方法包括-餵料至少一種彈性體聚合物和至少一種增強填料到含至少一個分批式混煉器件 的混煉裝置內；-在所述至少一個混煉裝置內混煉並分散所述至少一種增強填料到所述至少一種 彈性體聚合物內，以便獲得第一彈性體膠料；-從所述至少一種混煉裝置中排放所述第一彈性體膠料；-將所述第一彈性體膠料餵入到至少一個連續混煉器件內，所述連續混煉器件包 括至少兩個旋轉螺杆；-混煉所述第一彈性體膠料到所述至少一個連續混煉器件內，以便獲得第二彈性 體膠料；-從所述至少一個連續混煉器件中排放所述第二彈性體膠料。申請人:已發現，相對於所述第一彈性體膠料，所述第二彈性體膠料顯示出所述至 少一種增強填料顯著改進的分散，而且機械性能基本上不受影響或者甚至得到改進(靜態 和動態二者)。根據一個優選的實施方案，所述方法可連續或不連續進行。當連續進行所述方法時，在沒有儲存的情況下，將第一彈性體膠料直接餵入到所 述至少一個連續混煉器件內。當不連續進行所述方法時，所述第一彈性體膠料在儲存之後餵入到所述至少一個 連續混煉器件內。根據進一步的方面，本發明涉及生產彈性體膠料的裝置，該裝置包括-含至少一個分批式混煉器件的至少一個混煉裝置，採用所述混煉裝置生產第一 彈性體膠料；-至少一個連續混煉器件，所述連續混煉器件包括至少兩個旋轉螺杆，採用所述連 續混煉器件接收所述第一彈性膠料並生產第二彈性體膠料。根據進一步的方面，本發明涉及製備輪胎的方法，該方法包括-製造含多個結構元件的生胎，所述結構元件包括可交聯的彈性體膠料；-對生胎進行模塑和交聯，獲得成品輪胎；其中所述結構元件中的至少一個包括所述第二彈性體膠料，所述第二彈性體膠料 採用根據本發明第一方面的方法生產。在前述方面的至少一個中，本發明可顯示出以下公開的優選特徵中的一個或更多 個。根據一個優選的實施方案，所述分批混煉器件選自密煉機、開煉機。尤其優選密煉 機。
通常所述分批混煉器件包括相對於彼此切向操作或者互穿的一對轉子。通常所述分批混煉器件包括內部容納以相反方向旋轉的一對轉子的混煉腔室，以 便混合從其頂部引入到混煉腔室內的各組分。對於這一目的來說，所述分批混煉器件通常配有位於混煉腔室上部的氣動或液壓 圓柱體和可向上運動打開混煉腔室的活塞，從而允許通過特殊的負載料鬥引入各組分，和 向下運動對通過轉子加工且位於其上的材料產生壓力。位於混煉腔室底部的液壓系統允許通過打開合適的出口在混煉循環最後排放彈 性體膠料。根據本發明可有利地使用的密煉機的具體實例是以商品名"Banbury 」或 「Intermix 」已知的那些，這取決於轉子相對於彼此切向操作還是互穿。尤其優選 Banbury 混煉機。根據本發明可有利地使用的開煉機的具體實例是開放式煉膠機、曲拐式攪拌機。 尤其優選開放式煉膠機。根據一個優選的實施方案，可在約20rpm-約60rpm，優選約30rpm_約50rpm的旋 轉速度下，進行在所述至少一個分批混煉器件中的混煉。根據進一步優選的實施方案，可使用不高於約80%，優選約55% -約70%的混煉 腔室填充因數(填充因數是被待混煉的材料佔據的混煉腔室的全部自由體積部分)，進行 在所述至少一個分批混煉器件內的混煉。若選擇太高的填充因數，則缺少自由體積會妨礙 材料移動，和交叉共混與充足混煉變得不可能。同樣，若選擇僅僅非常小的填充因數，則難 以確保採用高的剪切力充分混煉，和在混煉腔室內的材料充分均化。根據一個優選的實施方案，所述至少一個連續混煉器件具有至少兩個同向旋轉的 螺杆。所述旋轉螺杆可包括高剪切混煉元件，例如捏合機；能使材料再分布的元件，例如 齒狀元件，齒輪或銷釘(Pin)；限流器，例如泡罩(blister)、可調節的或固定的節流設備， 或者具有低的螺紋深度的螺杆螺紋。這些元件可排列在兩個或更多個心軸上，所述心軸繞 其軸相對於彼此以相同方向(同向旋轉)或者相反方向(逆向旋轉)旋轉。螺杆心軸可以 平行、會聚或擴散。所述心軸的旋轉速度可以相同或不同。螺杆心軸可彼此隔開不同的距 離設置，以便在每一心軸上該元件的組裝件能在各種程度上互齧或者根本沒有互齧。基於 反混和/或壓力梯度，以及沿著擠出機的長度方向要求的溫度/剪切歷史，進行每一混煉元 件的取向選擇(其中包括元件左手還是右手布置)。捏合機設計的一些變化包括單一的凸 輪，雙或多葉設計。在齒輪或齒狀混煉機上的齒數也可以變化。優選地，所述至少兩個同向旋轉的螺杆至少部分互齧。更優選，所述至少兩個同向 旋轉的螺杆基本上完全互齧。根據進一步優選的實施方案，所述連續混煉器件是混合擠出機。優選地，所述混合擠出機包括-外殼，所述外殼包括至少一個原料開口和排放開口；-在所述外殼內可旋轉地安裝的至少兩個螺杆。根據進一步優選的實施方案，可從例如同向旋轉的雙螺杆擠出機；含大於兩個螺
杆的同向旋轉的多螺杆擠出機，例如環型擠出機、行星式輥筒擠出機中選擇所述混合擠出機。尤其優選同向旋轉的雙螺杆擠出機，或環狀擠出機。甚至更優選環型擠出機。根據進一步優選的實施方案，所述至少一個混合擠出機是自清理的同向旋轉的互 齧多螺杆擠出機。根據進一步優選的實施方案，所述至少一個混合擠出機是自清理的同向旋轉的互 齧雙螺杆擠出機。通常自清理的同向旋轉的互齧多螺杆或雙螺杆擠出機包括一個旋轉螺杆的混合 元件，它與相鄰的旋轉螺杆的混合元件基本上充分地互齧，從而允許擠出機自清理。使用所述同向旋轉的基本上充分地互齧的多螺杆或雙螺杆擠出機可允許獲得組 分，尤其增強填料在第二彈性體膠料內非常好的分散。根據一個優選的實施方案，在約IOrpm-約600rpm，優選約40rpm_約400rpm的螺 杆速度下，進行在所述至少一個連續混煉器件內的混煉。要注意，所述螺杆速度可允許獲得各組分，尤其增強填料在第二彈性體膠料內非 常好的分散，以及避免若使用太高的螺杆速度可能出現的第二彈性體膠料的過早交聯(「焦 燒」現象)。根據進一步的實施方案，本發明的方法可包括在將第一彈性體膠料餵入到所述至 少一個連續混煉器件內之前，冷卻所述第一彈性體膠料。優選地，可冷卻所述第一彈性體膠 料到約15°C -約40°C的溫度，更優選約20°C -約25°C。根據進一步的實施方案，所述混煉裝置包括至少一個傳輸擠出機。根據一個優選的實施方案，在餵入到所述至少一個連續混煉器件內之前，將所述 第一彈性體膠料餵入到所述至少一個傳輸擠出機內。根據一個優選的實施方案，所述至少一個傳輸擠出機包括-外殼，所述外殼包括至少一個原料開口和排放開口；-在所述外殼內可旋轉地安裝的至少一個傳輸元件。對於本發明和隨後的權利要求的目的來說，術語「傳輸元件」是指基本上沒有產生 混煉作用而是僅僅傳輸彈性體膠料通過擠出機長度的元件。可例如從主要加速材料軸向運 動的元件，例如螺旋螺杆中選擇典型的傳輸元件。根據進一步的優選實施方案，可在約IOrpm-約60rpm，優選約20rpm_約35rpm的 傳輸元件速度下，進行在所述至少一個傳輸擠出機內的傳輸。餵料到所述至少一個傳輸擠出機內可允許控制所述第一彈性體膠料餵入到所述 至少一個連續混煉器件內的餵料速度。優選地，所述至少一個傳輸擠出機選自單螺旋螺杆擠出機，具有逆向旋轉的兩個 螺旋螺杆的凸輪擠出機。根據進一步的實施方案，所述混煉裝置包括至少一個開煉機。根據進一步的實施方案，所述混煉裝置包括至少一個密煉機和至少一個開煉機， 所述開煉機優選位於所述至少一個密煉機下遊。根據進一步的實施方案，本發明的方法可包括將所述第二彈性體膠料餵入到至少 一個進一步的分批式混煉器件內。所述至少一個進一步的分批式混煉器件可選自以上公開 的那些。根據進一步的實施方案，本發明的方法可包括將所述第二彈性體膠料餵入到至少一個進一步的連續混煉器件內。所述至少一個進一步的連續混煉器件可選自以上公開的那些。根據進一步的實施方案，所述至少一個連續混煉器件可位於通過使用所述第二彈 性體膠料，製備半成品的器件上遊。製備半成品的器件可選自本領域已知的那些，例如壓延器件、擠出機。根據進一步的實施方案，所述至少一個連續混煉器件可配有輥模頭(roller die)。在這一情況下，半成品直接獲自於所述至少一個連續混煉器件。根據進一步的實施方案，所述至少一個連續混煉器件可配有擠出模頭。在這一情 況下，半成品直接獲自於所述至少一個連續混煉器件。所述半成品可以是例如輪胎的不同結構元件之一，例如胎體帘布層、帶層(belt layer)、填充膠條、胎側、胎面膠、襯裡、內襯裡(imderliner)、耐磨層。根據本領域已知的方 法，可隨後使用合適的製造裝置，組裝所述結構元件，得到成品輪胎。另一方面，在不使用半成品的情況下，製備輪胎的替代方法是本領域已知的。關於這一點，在基本上由彈性體膠料構成輪胎結構元件，例如填充膠條、胎側、胎 面膠、襯裡、內襯裡、耐磨層的情況下，在支持待製造的輪胎的支持件上敷設連續伸長的條 狀元件，其中排列所述連續伸長的條狀元件，以便相併列地和/或以疊加的關係形成多個 連續相鄰的盤管(coil)，獲得最終結構的輪胎。或者在基本上由彈性體膠料和至少一繩股 狀增強元件構成結構元件，例如胎體帘布層、帶層的情況下，所述連續的伸長條狀元件與至 少一個繩股狀增強元件結合，以便產生含至少一個繩股狀增強元件的橡膠化線材形式或條 狀元件形式的半成品，將其相併列地和/或以疊加的關係進一步敷設在支持待製造的輪胎 的支持件上，獲得最終結構的輪胎。所述支持件可以是硬質支持件且可具有喇叭形狀。這 類工藝例如公開於歐洲專利申請EP928680或EP928702中或者國際專利申請W001/36185 中。所述支持件可例如選自下述器件_支持至少一個胎體帘布層的具有基本上圓柱形結構的建造轉鼓(building drum)；-具有基本上喇叭形結構的成型轉鼓，所述成型轉鼓優選支持在其上組裝了至少 一個帶層的至少一個胎體帘布層；-具有基本上圓柱形結構的輔助轉鼓，所述輔助轉鼓優選支持至少一個帶層；-硬質支持件，優選將其成型，以便基本上匹配待形成的成品輪胎的內表面。根據進一步的實施方案，所述至少一個連續混煉器件可形成所述第二彈性體膠料 作為連續伸長的條狀元件，將其進一步沉積在以上報導的支持件上，所述連續混煉器件優 選配有輥模頭或擠出模頭。或者所述連續伸長的條狀元件可與至少一個增強的繩股狀增強元件結合。含所述第二彈性膠料的所述連續的伸長條狀元件可具有平坦的截面，例如矩形、 橢圓形或透鏡狀或錐形形狀。所述連續的伸長條狀元件的截面尺寸顯著低於待製造的結構 元件的截面尺寸。作為實例，連續伸長的條狀元件的寬度範圍可以是約3mm-約15mm，和厚 度範圍為約0. 5mm-約1. 2mm。根據一個優選的實施方案，彈性體膠料中的所有組分可餵入到所述至少一個混煉裝置中。特別地，除了所述至少一種彈性體聚合物和所述至少一種增強填料以外，可將至 少一種下述組分加入到彈性體膠料中-硫化劑，例如硫，或含硫的分子(硫供體)或其混合物；-活化劑，例如鋅化合物，和尤其ZnO，ZnCO3,含8_18個碳原子的飽和或不飽和脂 肪酸的鋅鹽，例如硬脂酸鋅，它優選在彈性體膠料中由ZnO和脂肪酸就地形成，以及還有 BiO、PbO、Pb3O4, PbO2 或其混合物；-促進劑，例如二硫代氨基甲酸酯，胍，硫脲，噻唑，磺醯胺，秋蘭姆，胺類，黃原酸類 或其混合物；-基於組合物打算的特定應用而選擇的添加劑，例如抗氧化劑、抗老化劑、增塑劑 (例如增塑油)、粘合劑、抗臭氧劑、改性樹脂或其混合物。給出以上列舉的組分，僅僅闡述在彈性體膠料，尤其在用於輪胎製造的彈性體膠 料中常用的最常見的組分的一些實例，和不應當視為限制本發明的範圍。當彈性體膠料中的所有組分被餵入到分批式混煉器件，例如密煉機，如Banbury 混煉機中時，可優選在至少兩個不同的步驟中進行混煉，其中第一步是非生產性步驟，其中 將除了能促進交聯的那些(例如硫和促進劑)以外的所有組分餵入到所述分批式混煉器件 內，第二步是生產性步驟，其中將從所述第一步中獲得的彈性體膠料以及能促進交聯的組 分餵入到所述分批式混煉器件內。隨後將如此獲得的彈性體膠料，即第一彈性體膠料餵入 到連續混煉器件，例如擠出機內，以便獲得第二彈性體膠料。或者，將除了能促進交聯的組分以外的彈性體膠料中的所有組分餵入到分批式混 煉器件，例如密煉機，例如Banbury 混煉機內，獲得第一彈性體膠料，隨後將其餵入到連續 混煉器件，例如擠出機內，以便獲得第二彈性體膠料。將如此獲得的第二彈性體膠料以及能 促進交聯的組分隨後餵入到置於所述連續混煉器件，例如擠出機下遊的進一步的分批式混 煉器件，例如密煉機，例如Banbury 混煉機內。或者，將除了能促進交聯的組分以外的彈性體膠料中的所有組分餵入到分批式混 煉器件，例如密煉機，例如Banbury 混煉機內，獲得第一彈性體膠料。將如此獲得的第一彈 性體膠料以及能促進交聯的組分隨後餵入到連續混煉器件，例如擠出機內，以便獲得第二 彈性體膠料。當開煉機用作分批式混煉器件時，優選將彈性體膠料中的所有組分餵入到所述開 煉機中，以便獲得第一彈性體膠料，隨後將其餵入到連續混煉器件，例如擠出機中，以便獲 得第二彈性體膠料。可使用本發明的方法，生產含任何種類彈性體聚合物，尤其在輪胎製造中常用的 彈性體聚合物，以及任何種類增強填料的彈性體膠料。優選地，彈性體聚合物可例如選自二烯烴彈性體聚合物和單烯烴彈性體聚合物或 其混合物。二烯烴彈性體可例如選自玻璃化轉變溫度(Tg)通常低於20°C，優選範圍為約 o°c -約-110°c的具有不飽和鏈的彈性體聚合物或共聚物。這些聚合物或共聚物可以是天 然來源或者可通過任選地與選自單乙烯基芳烴和/或極性共聚單體中的至少一種共聚單體共混的一種或更多種共軛二烯烴的溶液聚合、乳液聚合或氣相聚合而獲得。優選地，所得 聚合物或共聚物含有用量不大於60%重量選自單乙烯基芳烴和/或極性共聚單體中的所 述至少一種共聚單體。二烯烴彈性體聚合物的實例是順式-1，4-聚異戊二烯(或者天然橡 膠或者合成橡膠，優選天然橡膠)，3，4-聚異戊二烯，聚-1,3-丁二烯(尤其具有約15% -約 85%重量1，2-聚合單元含量的高乙烯基的聚-1，3-丁二烯)、聚氯丁二烯，任選地滷化的異 戊二烯/異丁烯共聚物，1，3- 丁二烯/丙烯腈共聚物，1，3- 丁二烯/苯乙烯共聚物，1，3- 丁 二烯/異戊二烯共聚物，異戊二烯/苯乙烯共聚物，異戊二烯/1，3- 丁二烯/苯乙烯三元聚 合物，或其混合物。關於單烯烴彈性體聚合物，它們可選自例如乙烯與具有3-12個碳原子的至少一 種α -烯烴和任選地與具有4-12個碳原子的二烯烴的共聚物；聚異丁烯；異丁烯與至少一 種二烯烴的共聚物。尤其優選乙烯/丙烯共聚物(EPR)；乙烯/丙烯/ 二烯烴三元聚合物 (EPDM)；聚異丁烯；丁基橡膠；滷代丁基橡膠；或其混合物。優選地，所述至少一種增強填料可選自例如碳黑、二氧化矽、氧化鋁、矽鋁酸鹽、碳 酸鈣、高嶺土或其混合物。當存在含二氧化矽的增強填料時，彈性體膠料可有利地摻入能與二氧化矽相互作 用且在硫化過程中將其連接到彈性體聚合物上的偶聯劑。尤其優選的偶聯劑是雙(3-三乙 氧基甲矽烷基丙基)四硫化物，或雙(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)二硫化物。所述偶聯劑 可原樣地使用或者以與惰性填料(例如碳黑)的合適的混合物形式使用，以便加速其摻入 到彈性體膠料內。


通過闡述的實施方案，參考附圖，進一步詳細地描述本發明，其中圖1是生產根據本發明實施方案的彈性體膠料的裝置的示意圖；圖2-8是生產根據本發明進一步的實施方案的彈性體膠料的裝置的示意圖；圖9a是自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機的兩個螺杆的側面視圖；圖9b是自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機的兩個螺杆的截面視圖。
具體實施例方式參考圖1，本發明生產彈性體膠料的裝置(100)包括含密煉機(101)(例如 Banbury 混煉機)的混煉裝置(ioia)，其中餵入彈性體聚合物(102)和增強填料(103)。優選地，彈性體膠料中的所有其餘組分(例如硫化劑、活化劑、促進劑或任選地存 在的其他添加劑)可餵入到密煉機(ιο )中。在進行混煉之後，將所得第一彈性體膠料(104)通過進料鬥(105)餵入到混合擠 出機(106)(例如，自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機)內。圖1中的混合擠出機(106)示出了僅僅一個進料鬥(105)。然而，尤其在當彈性體 膠料中的所有組分(例如，硫化劑、活化劑、促進劑或任選地存在的其他添加劑)沒有餵入 到密煉機(101)內的情況下，可沿著混合擠出機(106)存在超過一個以上的進料鬥(圖1 中沒有示出)。而且，混合擠出機(106)可配有重力控制的餵料泵(圖1中沒有示出)，所 述配有重力控制的餵料泵可用於向混合擠出機(106)內引入液體組分，例如增塑油。
通常混合擠出機(106)可任選地配有脫氣單元(110)，允許在彈性體膠料混煉過 程中可能產生的氣體離開。或者，可沿著混合擠出機(106)存在超一個以上的脫氣單元(圖 1中沒有示出)。在進行混煉之後，從混合擠出機(106)中例如通過將其泵送通過輥模頭(107)，例 如藉助齒輪泵(圖1中沒有示出)，以連續帶狀物形式排放第二彈性體膠料(108)，和隨後 通過使其流經冷卻器件(109)冷卻，優選冷卻到室溫。或者，可通過齒輪泵(圖1中沒有示出)，將其泵送經過擠出機模頭(圖1中沒有 示出)，以細分產品形式獲得第二彈性體膠料(108)，所述擠出機模頭具有配有刀片的多孔 模板。所得細分形式的產品隨後例如通過傳輸到冷卻器件(圖1中沒有示出)冷卻，優選 冷卻到室溫。圖2示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(200)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1公開的所有替代方案 對於參考圖2也是有效的。根據所述實施方案，將第二彈性體膠料(108)餵入到進一步的密煉機(201)(例 如，Banbury 混煉機)中。當彈性體膠料中的並非所有組分餵入到密煉機(ιο )中時，餵 入到所述進一步的密煉機(201)中可能是尤其有用的。在這一情況下，例如硫化劑和/或 活化劑和/或促進劑可餵入到所述進一步的密煉機(201)中。根據圖2的特別的實施方案，通過使其流經冷卻器件(109)，將第二彈性體膠料 (108)冷卻，優選冷卻到室溫，之後餵入到所述進一步的密煉機(201)中。或者，在沒有冷卻的情況下，可將第二彈性體膠料(108)直接餵入到所述進一步 的密煉機(201)(圖2中沒有示出)中。或者，可獲得以上公開的細分產品形式的第二彈性體膠料(108)，隨後將其餵入到 所述進一步的密煉機(201)(圖2中沒有示出)中。圖3示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(300)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1公開的所有替代方案 對於參考圖3也是有效的。在圖3的特別的實施方案中，示出了含密煉機(101)和傳輸擠出機(301)的混煉 裝置(IOla)0根據所述實施方案，將第一彈性體膠料(104)通過進料鬥(302)餵入到傳輸擠出 機(301)(例如，螺線型單螺杆擠出機)中。餵入到所述一個傳輸擠出機(301)中可允許控制所述第一彈性體膠料(104)餵入 到所述混合擠出機(106)內的餵料速度。根據圖3的特別的實施方案，將第一彈性體膠料(104)直接餵入到傳輸擠出機 (301)中。根據圖3的特別的實施方案，通過將其泵送通過輥模頭(303)，例如通過齒輪泵 (圖3中未示出)，將第一彈性體膠料(104)直接從所述傳輸擠出機(301)通過進料鬥(105) 例如以連續帶狀物形式餵入到混合擠出機(106)中。或者，所述傳輸擠出機(301)而不是所述輥模頭(303)可配有-提供配有刀片的多孔模板的擠出機模頭，以便獲得細分產品形式的所述第一彈性體膠料，之後將其餵入到所述混合擠出機(106)(圖3中未示出)中；或者-敞口機頭(openhead)，以便允許所述第一彈性體膠料直接流入到所述混合擠出 機(106)(圖3中未示出)中。或者，所述傳輸擠出機(301)可用開放式煉膠機(圖3中未示出)替代。或者可在所述密煉機(101)和所述傳輸擠出機(301)(圖3中未示出)之間布置 開放式煉膠機。圖4示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(400)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1和圖3所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1以及圖3公開 的所有替代方案對於參考圖4也是有效的。根據圖4的特別的實施方案，首先通過使其流經冷卻器件(401)，冷卻在來自傳輸 擠出機(301)出口處的第一彈性體膠料(104)，優選冷卻到室溫，之後將其餵入到混合擠出 機(106)中。所述冷卻可以是有用的，以便增加所述第一彈性體膠料的粘度，之後將其餵入 到所述混合擠出機(106)中，從而允許更好地混煉所述第一彈性體組合物到所述混合擠出 機(106)內。或者，在通過使其流經冷卻器件(401)之前，可在傳輸擠出機(301)的出口處通過 切割器件(例如，配有可旋轉刀片的研磨機)，獲得細分產品形式的第一彈性體膠料(104)， 之後餵入到混合擠出機(106)(圖4中未示出)中。優選地，在此情況下，可通過餵料器(例 如體積或重量損失餵料器)(圖4中未示出)，控制餵入到混合擠出機(106)內的餵料。圖5示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(500)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1、圖3和圖4所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1、圖3以 及圖4公開的所有替代方案對於參考圖5也是有效的。根據圖5的特別的實施方案，將第二彈性體膠料(108)餵入到進一步的密煉機 (501)(例如Banbury 混煉機)中。當並非所有彈性體膠料中的組分餵入到密煉機(ιο ) 中時，餵入到所述進一步的密煉機(501)中可以是尤其有用的。在這一情況下，例如硫化劑 和/或活化劑和/或促進劑可餵入到所述進一步的密煉機(501)中。根據圖5的特別的實施方案，通過使其流經冷卻器件(109)，將第二彈性體膠料 (108)冷卻，優選冷卻到室溫，之後餵入到所述進一步的密煉機(501)中，所述冷卻可以是 有用的，以便增加所述第二彈性體膠料的粘度，之後將其餵入到所述進一步的密煉機(501) 中，從而允許更好地混煉所述第二彈性體組合物到所述進一步的密煉機(501)中。或者，可在沒有冷卻的情況下，將第二彈性體膠料(108)直接餵入到所述進一步 的密煉機(501)(圖5中未示出)中。或者，可獲得以上公開的細分產品形式的第二彈性體膠料(108)，隨後將其餵入到 所述進一步的密煉機(501)中。圖6示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(600)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1公開的所有替代方案 對於參考圖6也是有效的。根據圖6的特別的實施方案，將第二彈性體膠料(108)通過進料鬥(602)直接餵 入到擠出機(601)中以供製備半成品(例如短機筒的熱加料單螺杆擠出機)。通過將其泵送通過擠出機模頭(圖6中未示出)，從擠出機(601)中以片材(603)形式(例如，在輪胎製備中有用的半成品形式)，排放第二彈性體膠料。或者，通過將其泵送通過輥模頭(圖6中未示出)，從擠出機(601)中以片材(603) 形式(例如，在輪胎製備中有用的半成品形式)，排放第二彈性體膠料(108)。通常，隨後通常通過水和/或強制空氣，對所得片材(603)(例如，在輪胎製備中有 用的半成品形式)進行冷卻處理。然後通常在臺架上或者在鼓輪(bobbin)上排列由此處 理的片材(603)等待以供進一步加工。或者，可從擠出機(601)中獲得連續伸長的條狀元件(圖6中未示出)，它可在沒 有儲存的情況下直接在如上公開內容操作的輪胎製備中使用。圖7示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(700)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1和圖6所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1以及參考圖6 公開的所有替代方案對於參考圖7也是有效的。根據圖7的特別的實施方案，通過使其通過冷卻器件(109)，將第二彈性體膠料 (108)冷卻，優選冷卻到室溫，之後通過進料鬥(602)，餵入到擠出機(601a)(例如，長機筒 的冷加料單螺杆擠出機)中。通過將其泵送通過擠出機模頭(圖7中未示出)，從擠出機(601a)中以片材(603) 形式(例如，在輪胎製備中有用的半成品形式)，排放第二彈性體膠料(108)。圖8示出了根據本發明生產彈性體膠料的裝置(800)的進一步的實施方案；相同 的參考標記具有與圖1和圖6所述的相同含義。必須推崇的是以上參考圖1以及參考圖6 公開的所有替代方案對於參考圖8也是有效的。根據圖8的特別的實施方案，通過將其泵送通過輥模頭(107)，從混合擠出機 (106)中(例如，在輪胎製備中有用的半成品形式)，直接排放第二彈性體膠料。或者，通過將其泵送通過擠出機模頭(圖8中未示出)，從混合擠出機(106)中以 片材(603)形式(例如，在輪胎製備中有用的半成品形式)，排放第二彈性體膠料(108)。圖9a是自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機的兩個螺杆(900)的側面視圖。圖9b是本發明的自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機的螺杆(901)的截面視 圖。下面通過許多製備例進一步闡述本發明，這些製備例純粹為了闡述目的給出，決 不限制本發明。實施例1-3製備彈性體膠料表1中給出了所製備的彈性體膠料的配方(各組分的用量以phr給出)。表1
S-SBR 溶液製備的苯乙烯/1,3-丁二烯共聚物，其中相對於共聚物的總重量， 苯乙烯含量為25%重量和乙烯基含量為50%重量，且含有37. 5phr的芳烴油(Buna VSL 5025-1 Lanxess)；BR -.MT^-M (Europrene NeOClS BR40-Polimeri Europa)；二氧化矽=ZeOS il 1165 MP(Rhodia)；X50S :含50%重量碳黑和50%重量雙(3_三乙氧基甲娃烷基丙基)四硫化物 (Degussa-Huls)的矽烷偶聯劑；抗氧化劑苯基-對苯二胺(6-PPD-Akzo Nobel)；DPG80(促進劑)二苯胍(RheilOgran DPG80_Rhein Chemie)；CBS(促進劑)N-環己基-2-苯並噻唑基-磺醯胺(Vulkacit CZ/C-Lanxess)。如下所述製備以上報導的彈性體膠料。實施例1(對比)第一步在於下述操作條件下操作的Banbury 混煉機(型號F270)內，一起混煉除了硫和 促進劑(DPG80和CBS)以外的表1列出的所有組分-進料225kg;-溫度30°C-混煉時間240秒;-填充因數68%-轉子速度50rpm-排放溫度150°C
第二步冷卻第一步中獲得的彈性體膠料到室溫(23°C )，隨後餵入到與以上公開相同的 Banbury 混煉機內，在下述操作條件下操作，進行進一步的混煉-進料215kg;-溫度30°C-混煉時間195秒;-填充因數66%-轉子速度40rpm-排放溫度140°C第三步將冷卻到室溫(23°C )的第二步中獲得的彈性體膠料以及硫和促進劑(DPG80和 CBS)餵入到與以上公開相同的Banbury 混煉機內，在下述操作條件下操作，進行進一步 的混煉-進料225kg;-溫度30°C-混煉時間195秒;-填充因數66%-轉子速度40rpm-排放溫度110°C隨後將從Banbury 混煉機中排放的彈性體膠料冷卻到室溫(23°c )。測試所得彈性體膠料，評價下述性能門尼粘度(ML1+4)，機械性能(靜態和動態 二者)，以及填料的分散表2中給出了所得結果。實施例2 (本發明)通過使用圖4的裝置，生產彈性體膠料。為此，將根據實施例1獲得的彈性體膠料(在沒有冷卻的情況下)直接餵入到在 下述操作條件下操作的傳輸擠出機(即單螺杆擠出機)內-餵料速度4100kg/h-螺杆速度20rpm-溫度曲線30°C-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度110°C將從傳輸擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室溫(23°C )，隨後將其餵入到在下 述操作條件下操作的標稱螺杆直徑為92mm和L/D比為32的自清理的同向旋轉的互齧雙螺 杆擠出機Maris TM92HT中-餵料速度250kg/h-雙螺杆速度70rpm-扭矩63%-溫度曲線40-50-60-50-40-30-20-20°C-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度120°C
隨後將從自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室 溫(23 C ) ο測試所得彈性體膠料，評價下述性能門尼粘度(ML1+4)，機械性能(靜態和動態 二者)，以及填料的分散表2中給出了所得結果。實施例3 (本發明)通過使用圖5的裝置，生產彈性體膠料。為此，將除了硫和促進劑(DPG80和CBS)以外的表1報導的所有組分在下述操作 條件下操作的Banbury 混煉機(即型號F270)內一起混合-原料225kg;-溫度30°C-混煉時間240秒;-填充因數68%-轉於速度50rpm-排放溫度150°C為此，將從Banbury 混煉機中排放的彈性體膠料(在沒有冷卻的情況下)直接餵
入到在下述操作條件下操作的傳輸擠出機(即單螺杆擠出機)內-餵料速度3400kg/h-螺杆速度17rpm-溫度曲線30°C-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度145°C將從傳輸擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室溫(23°C )，隨後將其餵入到在下 述操作條件下操作的標稱螺杆直徑為92mm和L/D比為32的自清理的同向旋轉的互齧雙螺 杆擠出機Maris TM92HT中-餵料速度200kg/h-雙螺杆速度60rpm-扭矩80%-溫度曲線40-50-60-50-40-30-20-20°C-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度130°C隨後將從自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室 溫(23°C)，和隨後餵入到硫和促進劑(DPG80和CBS)加入其內的在下述操作條件下操作的 進一步的Banbury 混煉機中-進料225kg;-溫度30°C-混煉時間195秒;-填充因數68%-轉子速度50rpm-排放溫度110°C隨後將從進一步的Banbury 混煉機中排放的彈性體膠料冷卻到室溫(23°c )。
測試所得彈性體膠料，評價下述性能門尼粘度(ML 1+4)，機械性能(靜態和動態 二者)，以及填料的分散表2中給出了所得結果。門尼粘度根據標準ISO 289-1 :1994，在如上所述獲得的非交聯的彈性體膠料上，測量在 100°C下的門尼粘度ML (1+4)。機械性能根據標準ISO 37 :2005，在於170°C下硫化10分鐘的以上提及的彈性體膠料樣品 上測量模量(100%模量和300%模量)、斷裂應力以及斷裂伸長率。表2中給出了所得結^ ο在於170°C下硫化10分鐘的以上提及的彈性體膠料樣品上，根據標準IS048 1994，測量硬度(IRHD度)(在23°C下)。表2中給出了所得結果。表2還示出了根據下述方法，以牽拉-壓縮模式(traction-compressionmode)，使 用Instron動態裝置測量的動態機械性能。具有圓柱體形式(長度=25mm ；直徑=12mm)， 相對於起始長度，壓縮預負載最多到7. 5%縱向變形率並在整個試驗持續時間過程中保持 在預定溫度(23°C和70°C )下的交聯的彈性體膠料樣片(在170°C下硫化10分鐘)，相對 於在預負載下的長度，採用IOHz的頻率，進行振幅為士3. 5%的動態正弦應變。以動態彈性 模量(E')和tg δ (損耗因子)值為單位表達動態機械性能。以粘性模量(E")和彈性 模量(E')之比計算tgS值。填料的分散根據標準ISO 11345 :2006，測量填料的分散(即二氧化矽分散)。為此，使用具有下述尺寸4mmX4mm的交聯的彈性體膠料的樣片(在170°C下硫化 10 分鐘)，通過使用放大 100 倍的 DisperGrader Model 1000NT (TECH PROCorp.)，評價二 氧化矽的分散(X值)和二氧化矽的分布(Y值)。這一模型具有供比較可獲得的數個標度 (scale) 0這些試驗所選擇的標度為RCB標度。這一標度典型地用於測量用增強碳黑填充 的彈性體膠料。
0252]使用10幅參考圖片測定二氧化矽的分散(X值)。使用這些參考圖片推導對數， 然後應用到未知的樣品上。然後DisperGrader分析未知樣品且自動給予未知樣品分散值 (X值)。較高的分散值(X值)表示較好的分散。在計算機監控器上觀察視覺比較。在一 半屏幕上顯示未知樣品，和參考圖片同時與其相鄰地展示。在屏幕上顯示分散值(X值)的 數值大小並輸出到單獨的計算機上以供進一步分析。Y值沒有基於對照片標準的視覺比較，而是基於大的聚集體的實際尺寸和數量。較 大比率的數值是指在測試的區域內不存在平均直徑大於23微米的聚集體。表2 (*)對比上表2中報導的數據表明，相對於根據現有技術獲得的交聯的彈性體膠料(實施 例1)，根據本發明獲得的交聯的彈性體膠料(實施例2和3)具有改進的斷裂應力，且其餘 性能沒有受到負面影響。而且，上表2中報導的數據表明，相對於根據現有技術獲得的交聯的彈性體膠料 (實施例1)，根據本發明獲得的交聯的彈性體膠料(實施例2和3)具有改進的二氧化矽分散性。實施例4-5製備彈性體膠料表3中給出了所製備的彈性體膠料的配方(各組分的用量以phr給出)。表3
組分phrNR70BR30N32655
20 NR 天然橡膠(STR20-Taiteck Rubber)；BR:聚丁二烯(Europrene NeOClS BR40-Polimeri Europa)；N326 碳黑；抗氧化劑苯基-對苯二胺(6-PPD-Akzo Nobel)；HMMM 六甲氧基甲基三聚氰胺；PVI(延遲劑)n-環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺(Santogard PVi-Fiexys)；DCBS(促進劑)苯並噻唑基-2- 二環己基次磺醯胺(Vulkacit DZ/ EGC-Lanxess)0以上報導的彈性體膠料如下所述製備。實施例4 (對比)第一步在於下述操作條件下操作的Banbury 混煉機(型號F270)內，一起混煉除了硫、 延遲劑(PVI)、六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)和促進劑(DCBS)以外的表3列出的所有組 分-進料225kg;-溫度30°C-混煉時間200秒；-填充因數73%-轉子速度40rpm-排放溫度155°C第二步冷卻第一步中獲得的彈性體膠料到室溫(23°C )，隨後餵入到與以上公開相同的 Banbury 混煉機內，在下述操作條件下操作，進行進一步的混煉
-進料200kg;-溫度30°C-混煉時間130秒;-填充因數65%-轉子速度40rpm-排放溫度105°C隨後將所得彈性體膠料冷卻到室溫(23°C )。測試所得彈性體膠料，評價下述性能門尼粘度(ML 1+4)，機械性能(靜態和動態 二者)，以及填料的分散表4中給出了所得結果。實施例5 (本發明)通過使用圖4的裝置，生產彈性體膠料。為此，將根據實施例4獲得的彈性體膠料(在沒有冷卻的情況下)直接餵入到在 下述操作條件下操作的傳輸擠出機(即單螺杆擠出機)內-餵料速度5500kg/h；-螺杆速度25rpm;-溫度曲線25°C;-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度105°C。將從傳輸擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室溫(23°C )，隨後將其餵入到在下 述操作條件下操作的標稱螺杆直徑為92mm和L/D比為32的自清理的同向旋轉的互齧雙螺 杆擠出機Maris TM92HT中-餵料速度250kg/h
-雙螺杆速度60rpm-扭矩75%-溫度曲線40-80-90-80-40-30-30-30V-在擠出機排放時測量的彈性體膠料溫度100°C隨後將從自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機中排放的彈性體膠料冷卻到室 溫(23 C ) ο測試所得彈性體膠料，評價下述性能門尼粘度(ML 1+4)，機械性能(靜態和動態 二者)，以及填料的分散表4中給出了所得結果。如上報導測量門尼粘度ML(l+4)、機械性能以及填料分散(即碳黑)。表 4
(*)對比上表4中報導的數據表明，相對於根據現有技術獲得的彈性體膠料(實施例4)，根 據本發明獲得的交聯的彈性體膠料(實施例5)具有改進的斷裂應力，且其餘性能沒有受到 負面影響。而且，上表4中報導的數據表明，相對於根據現有技術獲得的交聯的彈性體膠料 (實施例4)，根據本發明獲得的交聯的彈性體膠料(實施例5)具有顯著改進的碳黑分散 性。
權利要求
生產彈性體膠料的方法，該方法包括 將至少一種彈性體聚合物和至少一種增強填料餵料到含至少一個分批式混煉器件的混煉裝置內； 在所述至少一個混煉裝置內將所述至少一種增強填料混煉並分散到所述至少一種彈性體聚合物內，以便獲得第一彈性體膠料； 從所述至少一個混煉裝置中排放所述第一彈性體膠料； 將所述第一彈性體膠料餵入到至少一個連續混煉器件內，所述連續混煉器件包括至少兩個旋轉螺杆； 混煉所述第一彈性體膠料到所述至少一個連續混煉器件內，以便獲得第二彈性體膠料； 從所述至少一個連續混煉器件中排放所述第二彈性體膠料。
2.權利要求1的生產彈性體膠料的方法，其中連續或不連續地進行所述方法。
3.權利要求1或2的生產彈性體膠料的方法，其中所述分批式混煉器件選自密煉機或 開煉機。
4.權利要求3的生產彈性體膠料的方法，其中所述分批式混煉器件選自密煉機。
5.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中在約20rpm-約60rpm的轉子 速度下進行在所述至少一個分批式混煉器件內的混煉。
6.權利要求5的生產彈性體膠料的方法，其中在約30rpm-約50rpm的轉子速度下進行 在所述至少一個分批式混煉器件內的混煉。
7.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中使用不高於約80%的混煉 腔室填充因數，進行在所述至少一個分批式混煉器件內的混煉。
8.權利要求7的生產彈性體膠料的方法，其中使用約55%-約70%的混煉腔室填充因 數，進行在所述至少一個分批式混煉器件內的混煉。
9.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個連續混煉器件 具有至少兩個同向旋轉的螺杆。
10.權利要求9的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少兩個同向旋轉的螺杆至少部 分互齧。
11.權利要求9的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少兩個同向旋轉的螺杆基本上完全互齧。
12.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述連續混煉器件是混合 擠出機。
13.權利要求12的生產彈性體膠料的方法，其中所述混合擠出機包括 -外殼，所述外殼包括至少一個進料開口和排放開口 ；-在所述外殼內可旋轉地安裝的至少兩個螺杆。
14.權利要求12或13的生產彈性體膠料的方法，其中所述混合擠出機選自同向旋轉 的雙螺杆擠出機；含多於兩個螺杆的同向旋轉的多螺杆擠出機，如環型擠出機；行星式輥 筒擠出機。
15.權利要求12-14任何一項的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個混合擠出 機是自清理的同向旋轉的互齧多螺杆擠出機。
16.權利要求12-14任何一項的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個混合擠出 機是自清理的同向旋轉的互齧雙螺杆擠出機。
17.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中在約IOrpm-約600rpm的螺 杆速度下，進行在所述至少一個連續混煉器件內的混煉。
18.權利要求17的生產彈性體膠料的方法，其中在約40rpm-約400rpm的螺杆速度下， 進行在所述至少一個連續混煉器件內的混煉。
19.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述方法包括冷卻所述第 一彈性體膠料，之後將其餵入到所述至少一個連續混煉器件內。
20.權利要求19的生產彈性體膠料的方法，其中冷卻所述第一彈性體膠料到約 15°C -約40°C的溫度。
21.權利要求20的生產彈性體膠料的方法，其中冷卻所述第一彈性體膠料到約 20°C -約25°C的溫度。
22.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述混煉裝置包括至少一 個傳輸擠出機。
23.權利要求22的生產彈性體膠料的方法，其中將所述第一彈性體膠料餵入到所述至 少一個傳輸擠出機中，之後將其餵入到所述至少一個連續混煉器件內。
24.權利要求22或23的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個傳輸擠出機包括-外殼，所述外殼包括至少一個原料開口和排放開口 ；-在所述外殼內可旋轉地安裝的至少一個傳輸元件。
25.權利要求22-24任何一項的生產彈性體膠料的方法，其中在約IOrpm-約60rpm的 傳輸元件速度下，進行在所述至少一個傳輸擠出機內的傳輸。
26.權利要求25的生產彈性體膠料的方法，其中在約20rpm-約35rpm的傳輸元件速度 下，進行在所述至少一個傳輸擠出機內的傳輸。
27.權利要求22-26任何一項的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個傳輸擠出 機選自螺線型單螺杆擠出機、具有逆向旋轉的兩個螺線型螺杆的排氣式(dump)擠出機。
28.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述混煉裝置包括至少一 個開煉機。
29.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述混煉裝置包括至少一 個密煉機和至少一個開煉機，所述開煉機位於所述至少一個密煉機下遊。
30.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述方法包括將所述第二 彈性體膠料餵入到至少一個進一步的分批式混煉器件內。
31.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述方法包括將所述第二 彈性體膠料餵入到至少一個進一步的連續混煉器件內。
32.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個連續混煉器 件位於通過使用所述第二彈性體膠料，製備半成品用器件的上遊。
33.前述任何一項權利要求的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個連續混煉器 件配有輥模頭。
34.權利要求1-32任何一項的生產彈性體膠料的方法，其中所述至少一個連續混煉器 件配有擠出模頭。
35.生產彈性體膠料的裝置，該裝置包括-含至少一個分批式混煉器件的至少一個混煉裝置，採用所述混煉裝置生產第一彈性 體膠料；-至少一個連續混煉器件，所述連續混煉器件包括至少兩個旋轉螺杆，採用所述連續混 煉器件接收所述第一彈性體膠料並生產第二彈性體膠料。
36.權利要求35的生產彈性體膠料的裝置，其中所述至少一個分批式混煉器件如權利 要求3或4所定義。
37.權利要求35或36的生產彈性體膠料的裝置，其中所述混煉裝置包括至少一個傳輸 擠出機。
38.權利要求35-37任何一項的生產彈性體膠料的裝置，其中所述混煉裝置包括至少 一個開煉機。
39.製備輪胎的方法，該方法包括-製造含多個結構元件的生胎，所述結構元件包括可交聯的彈性體膠料；-對生胎進行模塑和交聯，獲得成品輪胎；其中所述結構元件中的至少一個包括所述第二彈性體膠料，所述第二彈性體膠料採用 權利要求1-34任何一項的方法生產。
全文摘要
生產彈性體膠料的方法，該方法包括將至少一種彈性體聚合物(102)和至少一種增強填料(103)餵料到含至少一個分批式混煉器件(101a)的混煉裝置內；-在所述至少一個混煉裝置內混煉並分散所述至少一種增強填料到所述至少一種彈性體聚合物內，以便獲得第一彈性體膠料(104)；-從所述至少一個混煉裝置中排放所述第一彈性體膠料；-將所述第一彈性體膠料餵入到至少一個連續混煉器件(106)內，所述連續混煉器件包括至少兩個旋轉螺杆；混煉所述第一彈性體膠料到所述至少一個連續混煉器件內，以便獲得第二彈性體膠料(108)；-從所述至少一個連續混煉器件中排放所述第二彈性體膠料。
文檔編號B29B7/74GK101903145SQ200780102000
公開日2010年12月1日 申請日期2007年11月13日 優先權日2007年11月13日
發明者A·博頓利, G·曼西尼, S·特斯蒂, U·庫爾曼 申請人:倍耐力輪胎股份公司