[发明专利]用于生产弹性体组合物的混合方法和系统

说明书

用于生产弹性体组合物的混合方法，该方法包括在乳液储存设备(12)的乳液储存器(12a)中提供以液相储存的乳液；在物料剂量系统(18)的排料斗(18a)中提供以固相储存的物料材料；提供一种混合设备(20)，其包括设置在相应料筒(24)中的挤出机(22)和出口范围(20a)，料筒(24)具有多个预定生产区域(24a至24d)，沿着预定生产区域(24a至24d)由乳液和物料材料制备混合物，从出口范围(20a)中排出作为弹性体复合物的混合物；将来自乳液储存器的预定量的乳液和来自排料斗的预定量的物料直接进料至混合设备(20)的进料区域(24a)；将混合物从进料区域(24a)向出口范围(20a)传送，使得在将混合物输送至随后的生产区域之前，控制混合物在每个生产区域中的停留时间；以及排出弹性体组合物。

技术领域

本发明涉及在用于弹性体成品和弹性体半成品(例如轮胎)的复合物的生产中进行简化的液体混合方法及其系统。

背景技术

母料(或母料组合物)为弹性体复合物，其中已将物料与其他任选的添加剂一起引入(术语“弹性体母料组合物”、“母料组合物”和“母料”是可互换的)。母料通常用于生产弹性体组合物，例如在轮胎和轮胎半成品(包括但不限于成型产品，例如胎面)制造中的弹性体组合物。存在用于生产母料的各种方法，美国专利号6,048,923和6,075,084以及日本专利号JP5139610公开了这些方法的实例。

已知通过连续液体混合获得母料，由此实现恒定的高混合度。在液相(水或溶剂)中实现弹性体混合物时，存在一个阶段，在该阶段期间母料衍生自在液相(例如，乳液或胶乳，溶液)中的弹性体。在此阶段期间，期望弹性体在弹性体基质中表现出物料颗粒(有机或无机)的纳米分布。这种纳米分布通常由凝结反应器、混合器或等效的装置产生，该装置将液相中的弹性体与液体和物料的混合物(以下称为“浆料”)合并。

随后物料在弹性体基质中固定，并且该阶段对应于两种液体之间的“凝结”状态。凝结由取决于进料成分的动力学和可变产率的反应造成。在许多乳液聚合中形成凝结物，形成的凝结物的类型和数量取决于聚合物体系以及聚合配方和技术。例如，二氧化硅颗粒在混合后重新聚集的趋势(特别是由于与弹性体之间缺乏亲和力)受温度和二氧化硅中水含量的影响。因此，浓缩的浆料可以减少凝结时间，并也限制了待提取和处理的水的量。为了形成弹性体混合物，则将母料引入至捏合工具中，以引入硫化添加剂，从而产生最终的组合物，该组合物易于掺入橡胶产品(例如轮胎)中。

众所周知，液体混合物的特征特别地与物料的最佳分布及其在弹性体基质中的分散状态有关。现有的解决方案建议通过一个或多个胶体研磨机分散物料(例如，以粉末形式)，从而导致在更换设备和水循环处理中都意识到的昂贵操作。

由于液体混合是昂贵且复杂的，并且在轮胎生产期间考虑多种类型的母料组合物，因此本发明提供了一种实现负载的复合物同时减少材料损失并且不添加水的方法。实现了简化的液体混合方法，其中在同向双螺杆挤出机中将计量的胶乳与粉末状物料(这是输送时的物料状态)连续混合。本发明方法的实施有利于母料组合物的生产，并且在添加硫化剂之后，当组合物从采用双螺杆挤出机的混合设备中排出之后，有利于所得弹性体组合物的生产。

发明内容

本发明涉及一种根据所选的弹性体组合物配方生产弹性体组合物的液体混合方法。所述方法包括以下步骤：

-在乳液储存设备的乳液存储器中提供以液相储存的乳液；

-在物料剂量系统的排料斗中提供以固相储存的物料材料；

-提供混合设备，其包括设置在相应料筒中的挤出机和出口范围，所述料筒具有多个预定生产区域，沿着所述预定生产区域由乳液和物料材料制备混合物，从所述出口范围中排出作为弹性体组合物的混合物；

-将来自乳液存储器的预定量的乳液和来自排料斗的预定量的物料直接进料至混合设备的进料区域中；