混炼过程论文_王虎子

导读:本文包含了混炼过程论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:混炼,转子,橡胶,硫黄,胶料,作用,过程。

混炼过程论文文献综述

王虎子[1](2019)在《橡胶分布混炼过程动态模拟及实验研究》一文中研究指出橡胶混炼是橡胶产品加工过程中的核心环节,直接影响橡胶制品的质量和使用寿命。影响混炼胶的质量,除配方外,就是混炼设备和混炼工艺。橡胶在混炼过程中存在分布混炼与分散混炼两种形式,分散混炼效果可以通过炭黑分散度进行描述和考核,分布混炼效果可以通过炭黑等配合剂在橡胶中分布的均匀性进行描述和考核,两者同等重要。因此对橡胶分布混炼过程进行研究同样具有重要的意义。本文基于橡胶混炼的粘弹性固体理论,采用离散元素法模拟橡胶分布混炼的动态过程,对模拟结果进行分析,通过实验结果与模拟结果的对比分析,验证EDEM模拟橡胶分布混炼的可靠性。本文完成的主要工作如下:1.在查阅大量文献资料的基础上,结合橡胶分布混炼过程的特点,采用离散元素法对橡胶分布混炼过程进行模拟分析,并推导出基于该方法的橡胶分布混炼的计算理论。2.建立了橡胶分布混炼过程的计算模型。采用橡胶和炭黑两种颗粒,两种颗粒均采用了软球模型,颗粒间的接触模型为Hertz-Mindlin with JKR Cohesion模型。通过实验标定,确定了JKR参数选择,并设置了模型运动的方式。3.进行了模型计算,并对模拟结果进行了分析。研究了密炼室中的物料运动形式、物料压力场分布、速度场分布以及用统计学方法计算出了颗粒的混合度。模拟了不同转速、不同填充系数和不同转子构型时颗粒的混合效果。模拟结果表明,当同步四棱转子转速为80?,填充系数为0.65时,混炼效果最好;在相同的条件下,分析得出宽棱转子的混炼效果优于同步四棱转子。4.采用了实验室的同/异双向复合式剪切型转子密炼机实验平台进行实验。转子为同步四棱转子和宽棱转子,其转速为6?、8?、?,填充系数为0.55、0.65、0.75时,得到实验结果与模拟结果相吻合,证明了采用EDEM模拟方法具有一定的可靠性。5.根据EDEM模拟橡胶混炼的结果对转子结构进行设计。确定了宽棱转子距密炼室壁间距最远点与距密炼室壁间距最近点夹角大小为96°;同时,验证宽棱转子比同步四棱转子的混炼效果好。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-04-20)

雍占福,高杨,何有圣,刘强,黄兆阁[2](2018)在《胶料混炼过程中不溶性硫黄熔融与分解协调控制的研究》一文中研究指出对胶料混炼过程中不溶性硫黄(IS)熔融与分解协调控制进行研究。通过差式扫描量热分析得出IS的熔融速率最快温度为124.0℃,分解速率最快温度为132.9℃;采用HAAKE转矩流变仪对胶料混炼过程进行模拟,得出流变仪内壁温度(起始混炼温度)为90~95℃时,天然橡胶/IS共混胶中的IS既不分解,又能实现良好分散。(本文来源于《橡胶工业》期刊2018年12期)

汪传生,徐小林,潘弋人,边慧光[3](2018)在《新型啮合转子混炼过程有限元模拟分析》一文中研究指出对新型啮合转子混炼过程进行有限元模拟分析,并计算啮合转子能完成的预期剪切效果和混合指数概率分布。通过分析啮合转子的流场发现,啮合转子混炼区在两转子啮合区域,对胶料既有捏炼作用,又有剪切作用,可获得温升较低、质量较好的胶料,但剪切效果较小,可能会导致混合效率和生产效率较低。(本文来源于《橡胶工业》期刊2018年04期)

胡晋瑞[4](2018)在《橡胶混炼过程中挥发性有机物的治理》一文中研究指出随着我国经济的快速发展,对环境保护和可持续发展有了更高的要求。在输送带的生产中不可避免地会产生挥发性有机物(简称VOCs),这种废气污染物成分复杂,对环境造成了一定的影响。通过对VOCs治理技术创新,达到了预期目标,为国内输送带行业的技术改造提供了参考。(本文来源于《山西化工》期刊2018年01期)

汪传生,胡纪全,边慧光,吕炜帅[5](2017)在《串联式密炼机啮合转子混炼过程有限元对比分析》一文中研究指出主要介绍了自行设计的新型啮合转子和日本PP-3转子,运用专业黏弹性流体软件Polyflow对胶料在两种不同类型啮合型转子内的混炼过程进行动态模拟对比分析,得到两种转子的流场参数的变化规律,由此得出,新型啮合转子是一种性能优良的啮合型转子,更适合串联式混炼工艺要求,对今后转子构型的优化设计提供一定理论依据。(本文来源于《世界橡胶工业》期刊2017年11期)

陈佳兴[6](2017)在《胶料挤出与混炼过程中非等温流动的数值模拟》一文中研究指出胶料挤出与胶料混炼是汽车轮胎行业生产中的两道关键的工序,螺杆挤出机和橡胶密炼机则是相应的生产设备。两道加工工序都涉及到胶料内部含有复杂运动部件并伴随着极大粘性生热的复杂热力耦合问题,直接采用试验手段研究胶料挤出与混炼过程会很费时费力,在这样的背景下,本文采用数值模拟方法对轮胎工业中的挤出和混炼两道工序进行了一些初步研究。本文的主要内容有:给出了描述胶料流变行为的数学模型和利用数值方法模拟胶料挤出与混炼过程的求解策略。根据胶料的流变特性,采用Bird-Carreau模型和Arrhenius shear stress方程分别表征了胶料粘度随剪切速率和温度的变化,拟合结果表明该流变模型与测试结果吻合较好。此外,建立了基于网格重置技术的数值模拟控制方程,并给出了完整的求解分析流程。建立了单螺杆挤出过程非等温流动的几何模型并给出了相关边界条件和初始温度条件。在此基础上求解了 20RPM转速下的速度场、温度场和压力场,并将温度数值计算结果与实测结果进行了对比,两者吻合较好,这表明了模型的有效性。此外,本文通过模拟发现主、副螺纹构型的热喂料螺杆确实可以避免挤出过程中的"死区"并提供更强剪切作用;螺杆挤出段的副螺纹阻碍了胶料的流动,使得该处压力更大;由于受剪切时间更长、更强烈,胶料在挤出段温度最高。考察了不同转速下的压力和温度,结果发现挤出过程的最大压力与最高温度均随转速增大而升高,与此同时由于胶料自身的剪切变稀特性和温度依赖性,压力与温度上升的趋势会随着转速的升高而减缓。建立了混炼过程的几何模型并给出了相关边界条件和初始温度条件。在此基础上,求解了混炼过程中胶料的速度场、剪切速率、压力场以及混合指数。速度场结果表明,进料口与卸料门处的速率总是相对较小,说明该区域的胶料得不到充分的搅拌;轴向速度场结果表明了混炼过程中轴向回流的存在。压力场结果表明,最大压力出现在螺旋棱的楔入区,最小压力出现在螺旋棱的背压区。混合指数结果表明:两转子之间的混合区以拉伸流动为主,螺旋棱与混炼室壁之间以剪切流动为主。利用组分输运方法求解了混炼过程中密炼室内的浓度变化,并进行了定量表征,以此等效混炼过程中炭黑颗粒等增强相分布混合过程,结果表明0~12s内浓度均化速度非常快,12s~25s均化速度减缓,36s之后几乎看不出变化。此外,本文还利用示踪粒子法求解了混炼过程中的分布混合,结果表明示踪粒子法与组分输运取得的结果相一致,但是示踪粒子法不需要考虑组分的自身扩散作用,且计算成本较小。求解了混炼过程中的粘性生热,并以此给出了混炼过程中胶料整体的温升曲线。计算结果表明胶料在混炼过程中温度基本是随着时间线性上升的,混炼结束时的总温升约为32℃,与工厂实测结果基本吻合。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01)

李勇,刘伟冬[7](2016)在《炭黑细粉含量对混炼过程影响的试验研究》一文中研究指出为了探究炭黑细粉含量对混炼过程的影响,对不同炭黑细粉含量进行了测试。结果表明,炭黑细粉含量增加,炭黑损耗明显升高,混炼时间加长,影响生产效率。同时对一定范围内细粉含量对胶料性能的影响进行了测试,细粉含量对炭黑的分散性、胶料的动态力学性能、加工性能等没有明显影响。(本文来源于《橡塑技术与装备》期刊2016年17期)

邵东伟[8](2016)在《木材橡胶复合材料的制备及混炼过程数值模拟分析》一文中研究指出我国橡胶消耗量居世界首位,每年都会产生巨量的废旧橡胶,对环境造成极大危害,尤其是近年来我国汽车数量飞速增长,随之产生的废旧轮胎问题亟待解决;与此同时,天然林不断减少,森林资源匮乏,人工林已成为解决森林资源紧缺的重要途径。将木质剩余物与废旧橡胶综合利用,研制新型木材橡胶复合材料,是合理利用废旧橡胶、解决“黑色污染”、高效利用木材剩余物、开发新型木质基复合材料的主要途径之一。基于对废弃材料的再次开发利用和环境保护的目的,本文以纤维状或粉末状木材剩余物材料、再生胶或废胶粉等废旧轮胎橡胶和天然橡胶为原料,采用木材橡胶混炼、开炼和硫化成型工艺制备木材橡胶复合材料(Wood Rubber Composites,WRCs),探索不加胶黏剂制备木材橡胶复合材料的工艺技术,探讨化学和物理改性方法对改善木粉和废胶粉在橡胶基体中的均匀分布和界面结合性的影响。论文主要研究工作及创新点如下:论文主要研究工作:1)木材橡胶混炼调速专用转子的改进设计和强度分析针对试验中出现的木材纤维在橡胶基体中均匀分布不良的技术问题,在现有定速剪切型转子的基础上,从密炼机转子这一混炼关键部件的设计基本理论入手,系统分析转子截面几何形状、几何结构和转子转速对混炼过程的影响,采用Pro/E软件,运用扫描成型法构建转子叁维实体模型,借助ANSYS有限元分析软件,对应力和变形值进行分析,完成转子的强度校核,设计出适合木材橡胶复合的调速专用转子,强化胶料沿轴向和周向的混炼过程,改善木材纤维在橡胶基体中的均匀分布。2)木材橡胶复合材料的制备工艺及性能研究在木材纤维的添加量为0-50%、主转子转速为15-45rpm、密炼室填充系数为0.55-0.75的条件下,采用混炼、开炼和硫化成型工艺制备木材橡胶复合材料。依据实验数据,建立了影响因素为木材纤维添加量、主转子转速和密炼室填充系数,性能指标为抗拉强度、断裂伸长率、硬度和回弹的四个回归预测模型。根据复合材料应用的不同需要,分别建立了非线性规划物理力学性能预测模型,获得木材橡胶复合材料满足使用条件的最优制备工艺和性能。在木材纤维添加量为32%、密炼室填充系数为0.63和主转子转速为30rpm时,复合材料硬度达到的最大值为87.78Shore A,此时,材料的拉伸强度、断裂伸长率和回弹分别为6.08MPa、239.29%和38.02%;在木材纤维添加量为15%、密炼室填充系数为0.66和主转子转速为30rpm时,复合材料抗拉强度达到的最大值为10.35MPa,此时,材料的断裂伸长率、硬度和回弹分别为445.83%、75.00Shore A和43.61%,扫描电镜图显示木材纤维嵌入在橡胶基体中,两者界面结合良好,符合中国化工行业橡塑铺地材料标准(HG/T 3747.1-2011)。3)添加再生胶对木材橡胶复合材料性能的影响在再生胶添加量为0-40%、混炼时间为6-14min、硫化温度为150-170℃的条件下,将再生胶与橡胶先混炼3min,然后添加木材纤维混炼均匀,得到的共混物再经开炼和硫化成型工艺制备木材橡胶复合材料。依据实验数据,建立了影响因素为再生胶添加量、混炼时间和硫化温度,性能指标为抗拉强度、断裂伸长率、硬度和回弹的四个回归预测模型。根据复合材料应用的需要,建立了非线性规划物理力学性能预测模型,获得了复合材料的最佳制备工艺。通过扫描电镜观察平行于厚度方向的试样脆断面,当再生胶含量不超过20%时,木材纤维能够被含有再生胶的橡胶复合基体良好浸润,且均匀嵌入到复合基体中。由木材橡胶复合材料的力学性能可见,平均抗拉强度增加了 33.9%(p<0.05),硬度略有增加。72h甲苯溶胀率和24h吸水率分别降低了 13%和42%(p<0.05)。72h加速老化实验表明,含有再生胶的木材橡胶复合材料具有良好的耐老化性能。当再生胶含量超过20%时,木材橡胶复合材料的物理力学性能变差。4)添加废胶粉对木材橡胶复合材料性能的影响在废胶粉添加量为0-25%、粒径为20-70目、微波辐照强度为100-800W的条件下,采用混炼、开炼和硫化成型工艺制备木材橡胶复合材料。探索了木材纤维、废胶粉和橡胶的配比及制备工艺,研究了废胶粉粒径和微波改性因素对复合材料物理力学性能的影响,得出了较佳的橡胶/木材纤维/废胶粉的配比为75%/20%/5%、废胶粉粒径为40-50目、混炼添加顺序为“橡胶+废胶粉+木材纤维”,微波辐照强度为200W。5)改性木粉对木材橡胶复合材料性能的影响在木粉添加量为30%的条件下,采用戊二醛(GA)和3-氨丙基叁乙氧基硅烷(KH550)对木粉进行改性,旨在降低木粉表面极性,提高与橡胶基体的界面结合。力学性能测试结果表明,木粉通过GA改性后,复合材料的断裂伸长率显着增加,当GA浓度为5%时,断裂伸长率增加了 26%(p<0.05),此时,抗拉强度提高了 11%(p<0.05);木粉通过KH550改性后,复合材料的抗拉强度和断裂伸长率略有增加。复合材料的流变特性和扫描电镜结果显示,改性后的复合材料界面结合随着改性剂浓度的不同效果不同,当GA浓度为5%,KH550浓度为15%时,复合材料的界面结合较佳。6)木材橡胶复合材料混炼过程的数值模拟对比分析通过分析木材橡胶复合材料的制备过程可知,原料的混炼工艺对复合材料性能具有显着影响,由木材橡胶共混流体的流变特性可见,木材橡胶共混流体符合假塑性流体剪切变稀的流变规律,由此确定Bird-carreau模型为木材橡胶复合材料的本构方程,建立木材纤维在橡胶中混合与分布的物理模型、数学模型和有限元模型。采用POLYFLOW对木材纤维/橡胶混合体系的共混过程进行瞬态数值模拟分析,实现木材纤维在橡胶中混炼分布过程的可视化模拟,获得木材纤维/橡胶混炼流场的速度分布、剪切速率分布和木材纤维在复合体系流场中的浓度分布。结果表明,模拟值与实验值误差低于±5%,吻合较好。数值模拟结果将有助于针对不同的木材橡胶复合材料组分采用不同的混炼工艺。论文创新点:1)提出了基于橡胶混炼技术制备不加胶黏剂的木材橡胶复合材料的混炼、开炼和硫化成型工艺;2)建立了木材橡胶复合材料非线性规划物理力学性能预测模型和共混体系的本构方程;3)采用POLYFLOW对木材橡胶混合体系的共混过程进行了瞬态数值模拟,实现了木材纤维在橡胶基体中混炼分布演进过程的可视化模拟和对不同木材橡胶复合材料组分采用不同混炼工艺参数的指导。(本文来源于《东北林业大学》期刊2016-09-01)

王彧,丁倩莹,罗洁[9](2016)在《机械混炼过程对天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料结构的影响》一文中研究指出采用机械混炼插层法制备天然橡胶(NR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究混炼过程对复合材料结构的影响。结果表明,剪切作用越强并不越有利于大分子链的插层,当辊距为3 mm时,适当增加薄通的次数,有益于分子链插入蒙脱土层间。当薄通次数达到40次时,可形成剥离型的纳米复合材料。且在共混过程中加入偶联剂,可使得蒙脱土与橡胶间的化学交联的比例提高,从而改善复合材料的物理机械性能和热氧老化性能。(本文来源于《广州化学》期刊2016年04期)

刘伟涛[10](2014)在《常用混炼方法的混炼过程及实验研究》一文中研究指出随着国民经济的快速发展,各行各业对橡胶制品的需求量越来越大,不仅仅是数量上,更重要的是质量上。橡胶混炼就是通过机械作用使生胶或塑炼胶与各种配合剂均匀混合在一起的过程,是橡胶制品加工的第一道工序,也是最重要的工序之一,因为混炼胶质量的好坏直接影响到橡胶制品的最终质量和使用寿命。现在橡胶混炼设备主要是开炼机和密炼机,但是近年来,串联式密炼机和低温一次法混炼也被广泛的使用。不论使用哪种混炼设备,橡胶在混炼过程中主要经受的是剪切作用和拉伸作用,但混炼方法和混炼设备不同,混炼结果差异较大。本文在查阅了大量国内外有关橡胶混炼的相关文献、专利及资料的基础上,拟对目前常用的混炼方法和混炼设备的机理及工艺进行了初步探讨,并且通过实验进行了比对。在本次论文中,主要做了以下几个方面的工作:(1)通过查阅大量的国内外文献资料,对开炼机、密炼机、串联式密炼机以及低温一次法的混炼过程和混炼机理进行了深入的学习和探讨;(2)基于POLYFLOW软件,对开炼机混炼过程、密炼机混炼过程进行了模拟,得出了混炼过程中的剪切速率分布、混合指数分布、速度矢量场、压力场等,并算出了平均剪切速率和平均混合指数的大小;(3)对串联式密炼机混炼实验设计了5水平、6因素的正交实验L25(56)方案,通过对实验数据进行分析,得出串联式密炼机混炼过程中的最佳工艺参数:上游填充系数为0.7;上顶栓压力为0.9MPa;上游转子转速为90r/min;下游转子转速为80r/min;上游冷却水温度为70℃;下游冷却水温度为50℃;(4)在各种混炼方法的最佳工艺参数下,设计了各种混炼方法的控制变量法实验方案,通过只改变开炼机转速和辊距、密炼机转速、串联式密炼机转速以及低温一次法中密炼机和开炼机的转速,来达到改变混炼过程中剪切速率和混合指数的目的,并进行了大量的实验;(5)在对四种混炼方法的混炼实验的基础上,使用SPSS软件对实验数据进行分析,得出了四种混炼方法下变量对混炼胶性能的影响;(6)以剪切速率和混合指数为自变量,建立了四种混炼方法下混炼胶门尼粘度和分散度的工程数学模型,并且将求得的工程数学模型进行横向对比,得出了不同混炼方法之间的等效混炼关系,并进行了实验验证。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2014-04-20)

混炼过程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对胶料混炼过程中不溶性硫黄(IS)熔融与分解协调控制进行研究。通过差式扫描量热分析得出IS的熔融速率最快温度为124.0℃,分解速率最快温度为132.9℃;采用HAAKE转矩流变仪对胶料混炼过程进行模拟,得出流变仪内壁温度(起始混炼温度)为90~95℃时,天然橡胶/IS共混胶中的IS既不分解,又能实现良好分散。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

混炼过程论文参考文献

[1].王虎子.橡胶分布混炼过程动态模拟及实验研究[D].青岛科技大学.2019

[2].雍占福,高杨,何有圣,刘强,黄兆阁.胶料混炼过程中不溶性硫黄熔融与分解协调控制的研究[J].橡胶工业.2018

[3].汪传生,徐小林,潘弋人,边慧光.新型啮合转子混炼过程有限元模拟分析[J].橡胶工业.2018

[4].胡晋瑞.橡胶混炼过程中挥发性有机物的治理[J].山西化工.2018

[5].汪传生,胡纪全,边慧光,吕炜帅.串联式密炼机啮合转子混炼过程有限元对比分析[J].世界橡胶工业.2017

[6].陈佳兴.胶料挤出与混炼过程中非等温流动的数值模拟[D].中国科学技术大学.2017

[7].李勇,刘伟冬.炭黑细粉含量对混炼过程影响的试验研究[J].橡塑技术与装备.2016

[8].邵东伟.木材橡胶复合材料的制备及混炼过程数值模拟分析[D].东北林业大学.2016

[9].王彧,丁倩莹,罗洁.机械混炼过程对天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料结构的影响[J].广州化学.2016

[10].刘伟涛.常用混炼方法的混炼过程及实验研究[D].青岛科技大学.2014

论文知识图

叶片塑化输运设备加工原理示意图阿克隆磨耗表面形貌图Fig.3-7Surface...炭黑填充四种橡胶混炼胶的G’-应变曲...在混炼过程中发生的现象1 胶料一段混炼过程的功率曲线填充胶的混炼过程

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混炼过程论文_王虎子
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