胶粉的表面改性

１ 概述
 　　胶粉表面改性是指用物理、化学、机械和生物等方法对胶粉表面进行处理，根据应用的需要有目的改变胶粉表面的物理化学性质，如表面结构和官能团、表面能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等，以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。胶粉表面改性为提高胶粉使用价值，改变其性能，开拓新的应用领域提供了新的技术手段，对相关应用领域的发展具有重要的实际意义。
　　胶粉通过改性应用于橡胶、塑料和建筑材料中，不仅可以降低材料的生产成本，还能提高材料的某些特殊物理化学性能，如在橡胶中提高耐屈挠性、改善加工性能；在塑料中掺用可以增韧塑料；在建筑材料中可提高减震、缓冲性能等。一般未改性的胶粉表面惰性强，与基质相容性差，因而难以在基质中均匀分散，直接或过多地填充往往容易导致材料的力学性能（尤其是拉伸强度）下降。因此，胶粉除了粒径分布有要求外，还必须对胶粉表面进行改性，以改善其表面的物理化学特性，增强其与基质，即有机高分子材料的相容性，提高其在有机基质中的分散性，以提高材料的物理机械性能。表３－１为胶粉改性的主要类型、方法和应用范围。从表３－１可见，胶粉表面改性使其由一般的填充材料变为功能性材料，同时为高分子材料及复合材料的发展提供了新的技术方法。胶粉表面改性因应用领域的不同而异，不同的应用领域需采用不同的表面改性方法，但总的目的是改善或提高胶粉材料的应用性能以满足新材料、新技术发展或新产品开发的需要。

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２ 胶粉改性的原因
 胶粉是废旧橡胶经粉碎机断裂交联网状结构，产生的大量分子碎片颗粒，其表面呈惰性，是一种由橡胶、炭黑、软化剂及硫化促进剂等多种材料组成的含交联结构材料。其与主体材料橡胶或塑料由于表面性质不同，故它们之间相容性较差，直接掺用在橡胶或塑料中，界面难以形成较好的粘接界面；因此，采用一定的方法对胶粉表面改性、可以提高胶粉与高分子材料的界面结合。
   胶粉在高分子复合材料中可起增量、增强或赋予新功能等作用。近年来，随着高分子复合材料的发展和胶粉生产技术的进步，从环境保护和资源利用考虑，胶粉尤其是改性胶粉在高分子复合材料中的应用发展很快。据介绍，胶粉（精细胶粉）在胶料中的掺用量一般均在１０％以下，而经过改性处理，掺用量可提高到２５％－５０％，在塑料中的掺用量则更大，可达１００％。如果以此推算，那么中国每年的废旧橡胶即使全部粉碎制成胶粉，也远远满足不了中国高分子材料加工业的需要。因此，有关胶粉表面改性的研究与开发工作就显得尤其重要。
３  胶粉的表面改性方法
３．１ 机械力化学改性
 机械力化学法是将化学反应原料添加于胶粉中，在一定条件下借机械作用使胶粉产生化学反应而改性胶粉的一种方法。其方法简单、实用、效果好，应用广泛。
 机械力化学法的改性用机械及化学原料有多种。开炼机法改性采用的改性剂为硫黄２％，促进剂Ｍ１．２％；或硫黄２％，促进剂ＣＺ０．７％，邻苯二甲酸酐５％（溶于乙醇），二辛基酞酸酯或高芳烃油８％－１０％。改性工艺条件是将粒径为０．３－０．４ｍｍ的胶粉在开炼机上捏炼１５遍，辊距０．１５ｍｍ，速比为１：１．１７，辊温５５℃或８５℃。延长捏炼时间，可加大改性剂的结合量，提高胶粉表面降解程度，从而提高掺用胶料硫化胶的拉伸强度和伸长率。提高捏炼辊温，也可以加大改性剂的结合量，缩短捏炼时间，但不能高于８５℃，否则掺用胶料硫化胶伸长率下降。
    机械力化学改性的操作条件，最好不依赖处理时间或增大改性剂的起始浓度来提高改性剂的反应结合量，而应依靠增大引发断链反应的反应速度常数，也就是增大机械强度来完成。反应器法采用的改性剂为胺衍生物、ｃ－亚硝基芳胺衍生物等。其改性工艺条件是使用带涡流层的ＡＢＣ－１５０型反应器，将０．２５ｍｍ的胶粉在反应器中处理１８０ｓ。处理过程中，反应器里的铁磁性颗粒同胶粉相互碰撞，产生高温高压的局部着落点，达到机械化学改性的目的。尽管胶粉和铁磁性颗粒有很强的吸附力，但不存在二者后继分离问题。采用这种设备，在工业化生产条件下是一种技术十分复杂的操作工艺，稍有疏漏，就会大幅度提高改性胶粉的生产费用。另介绍还可采用Ｎ－（２－甲基－２－硝基丙基）－４－亚硝基苯胺，每１００份胶粉加上述改性剂５％－１０％，在表面处理前先用０．５％～５％的叔胺、芳烃氧化物和醇类物质?眼物质的量比为１：１：（１－１０）?演的反应产物预处理胶粉。搅拌器反应改性则采用的改性剂为苯肼或促进剂Ｄ ０．２９％－０．４％，催化剂为氯化亚铁０．２％－０．３％，增塑剂可为二戊烯或妥尔油８％－１７％，隔离剂为陶土或滑石粉，其工艺条件是在搅拌罐中搅拌反应７－１５ｍｉｎ，反应温度不超过８０℃。改性剂苯肼或促进剂Ｄ起塑解剂作用，要求其在起始搅拌过程中溶解在胶粉中。催化剂氯化亚铁在胶粉表面处理过程中可作为一个氧化还原系统，如二价铁离子被氧化成三价铁离子。为了便于分散，在搅拌前先用甲醇溶解。在搅拌期间，大部分甲醇会蒸发掉，对胶粉改性不会产生影响。增塑剂用二戊烯不如妥尔油。如果用二戊烯，添加量不宜过大。为达到增塑效果，还必须配以妥尔油或芳烃操作油并用。搅拌反应时间一般为１０ｍｉｎ，最长不超过１５ｍｉｎ。搅拌过程是最重要的。各种材料应按顺序加料，先加胶粉，再加改性剂苯肼或促进剂Ｄ，然后一起投入妥尔油和氯化亚铁。胶粉应先预热至２０℃再投料。该改性配方及性能见表２。
又如采用乙撑胺类化合物对胶粉的机械力化学改性，可使含胶粉混炼胶性能大大改善，且成本低，方法简单。具体改性过程是先将二乙撑三胺与煤焦油混合均匀，再和胶粉一起直接投入高速搅拌机中搅拌，搅拌一定时间出料即为改性胶粉。

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３．２ 聚合物涂层改性
 聚合物涂层法是借助粘附力用聚合物对胶粉进行表面包覆的方法。通过聚合物涂层改性可制成热固性和热塑性两种改性胶粉。热固性胶粉一般采用液体橡胶（如丁苯橡胶）进行表面包覆；热塑性胶粉则采用液体塑料或热塑性弹性体（如聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等）进行表面包覆获得。用于涂层的聚合物一般还含有交联剂、增塑剂等材料，其对胶粉包覆后呈干态或粉末状混合物。包覆层在胶粉与胶料或塑料之间起着化学键的作用，在与胶料一起硫化或与塑料塑化成型时产生化学结合。其同基质高分子材料相容性好，故可加快其在高分子基质材料中的分散，获得性能良好的共混材料。聚合物涂层法采用的包覆工艺简便易行，效果较好，应用较普遍。
   热固性胶粉制取应根据结构相似相容原理，选用的液体聚合物－－橡胶最好与胶粉成分相似，如ＥＰＤＭ胶粉采用液态ＥＰＤＭ处理；液态的丁二烯－丙烯腈共聚物则用于处理ＮＢＲ胶粉；液态ＳＢＲ则用于处理ＳＢＲ胶粉。另外所选用的交联剂、增塑剂也尽量与基质胶一致。如用改性聚合物４５％苯乙烯共聚物、硫黄、硫载体、甲基酚醛树脂、二硝基苯及过氧化物，其中硫黄与促进剂ＮＳ的用量比为２：１。加入少量六次甲基四胺和间苯二酚，可减缓掺用胶粉造成的强度下降，提高撕裂强度。胶粉涂覆是在ＴＥＣ处理装置中对粒径为０．４ｍｍ的胶粉进行包覆涂层（改性剂带正电，胶粉带负电，每１００份胶粉涂覆５份液体聚合物混合物）。这种胶粉在胶料中具有很好的相容性，粒径大小对硫化胶物性影响并不明显，对保持基本物性不起关键作用。根据加工需要，对胶粉粒径则应有所选择。用于平板模压制品、传递模压和注压制品的胶粉粒径为０．４ｍｍ，而用于压延的制品的胶粉粒径则为０．２ｍｍ。经改性的２５份，５０份胶粉掺入于新胶料中，一般不影响基质胶的性能。其掺人软质胶料中可提高弹性，降低压缩永久变形，而掺人硬质胶料中则可提高抗冲击性，掺用量较高时还可以加快硫化速度，改善制品的永久变形、耐磨性、弹性和疲劳升温，并减少硫化胶中的气泡。
    热塑性胶粉制取，采用的涂覆聚合物一般为聚乙烯、聚丙烯及其共聚物、聚苯乙烯及聚烯烃类热塑性弹性体等，并配以适量交联剂、增塑剂。改性的工艺条件是粒径为０．２ｍｍ的胶粉在ＴＥＣ表面处理装置中分两次喷涂。先用２％－５％的同胶粉化学结构相似的液体聚合物喷涂，再用２％－５％的可同第一次涂层聚合物产生反应的聚合物或热塑性弹性体进行包覆涂层。加入的交联剂在掺人树脂期间同连续相基质分子产生反应，以改善其伸长率、弹性、低温屈挠性和抗冲击性。热塑性胶粉可高比例（１０％－９０％）掺用于塑料中。多数情况下掺用胶粉的塑料可在塑料的标准成型设备如注压、挤出成型设备加工。热塑性塑料的标准成型设备注压机和挤出机可直接采用。热塑性胶粉与塑料的混合可采用密炼机、挤出机等共混。掺用胶粉的塑料，成本大大降低，性能（包括伸长率、弹性、低温屈挠性和抗冲击性）也有明显改善。
３．３再生脱硫改性
 胶粉的再生脱硫是通过在胶粉中加入再生活化剂或者通过热或其它作用来打断硫化胶中的硫交联键，从而破坏其三维网状结构的改性方法。如用高温处理胶粉，胶粉中的硫交联键在再生活化剂、热、氧的作用下被破坏，表面产生较多的活性基团，有利于同胶料的化学键合，使胶粉在胶料中的分散性和硫化性得到改善。如表３－３为胶粉高温再生脱硫处理时间对胶料性能的影响。与未改性的含胶粉的胶料相比，胶料的拉伸强度、扯断伸长率等物理性能均有较大的提高。
低温脱硫再生法能耗小且节约劳动力，对环境污染小；其改性方法是在胶粉中混入少量软化增塑剂和脱硫剂，然后在室温或稍高的温度下，借助机械作用进行短时间脱硫再生得脱硫胶粉。低温脱硫胶粉配合的硫化胶性能大大优于普通胶粉配合硫化胶性能。
   最新开发的一种生物表面脱硫技术为胶粉改性提供了一种新的途径。该方法不需高温、高压、催化剂，为常温常压下操作，操作费用低，设备要求简单，即利用微生物脱硫。其营养要求低，无二次污染。采用的微生物为嗜硫微生物，如红球菌、硫化叶菌、假单胞菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌等。其改性的工艺是将胶粉与水溶液中的嗜硫微生物及营养物在常温常压下一起混合，经过一定的时间，便可从水溶液中分离得到脱硫胶粉。不同的微生物脱硫，产生的胶粉表面化学性质不同，应根据胶粉的应用领域，并经试验而选相应的脱硫微生物。这种胶粉可掺用于新胶料（轮胎胶料等）中，成本大大降低，并且质量达到或超过新胶料的水平。胶粉微生物脱硫是实用性强、技术新颖的生物工程技术在高分子材料中应用的代表之一，具有诱人的前景和潜力，应加以重视，加速开发。

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３．４  接枝或互穿聚合物网络改性
 胶粉接枝改性是通过加入接枝改性剂在一定条件下使胶粉表面产生接枝的改性方法。这种方法生产的胶粉仅限于高附加值产品使用。典型的胶粉接枝反应是苯乙烯接枝改性。按采用的接枝引发剂不同可分为本体接枝和自由基接枝。这种方法改性的胶粉适用于作液体橡胶的填充剂和耐冲击树脂（如聚苯乙烯）的补强剂。
 胶粉本体接枝改性，首先胶粉必须是经过异丙醇与苯的混合溶剂抽提过的低温粉碎胶粉。其接枝方法是将２０份胶粉加入含有１％过氧化二苯甲酰、苯乙烯单体中（苯乙烯１００份），在冷库中放置１２ｈ后，滤出剩余的苯乙烯，再在氮气中于８０℃下加热１２ｈ。所得反应物用苯回流４８ｈ，除去非接枝的改性胶粉能显著提高聚苯乙烯材料的拉伸强度和扯断伸长率。自由基苯乙烯接枝胶粉是将用苯乙烯膨润过的低温粉碎胶粉置于水中，加入硫酸氢钠、硫酸铁和过硫酸，然后在快速搅拌机上进行氧化还原聚合接枝，放置１２ｈ后过滤并在空气中干燥，再于５０℃下真空干燥２４ｈ后过滤并在空气中干燥，最后在５０℃下真空中干燥２４ｈ。此接枝胶粉可赋于聚苯乙烯材料优良的耐冲击性。表３－４为苯乙烯接枝胶粉与聚苯乙烯树脂的并用料力学性能。其它胶粉接枝还有如苯乙烯改性的不饱和聚酯接枝胶粉、顺丁烯二酸酐接枝胶粉等。
 苯乙烯改性的不饱和聚酯树脂在与胶粉共混改性中发生接枝和断键，从而改性胶粉。不饱和聚酯中的苯乙烯作为交联单体，它与聚酯有良好的相容性，在混合改性过程中可使胶粉充分溶胀，在热和氧作用下与胶粉进行接枝，而丙烯酸酯、醋酸乙烯类单体等也有同样作用。聚酯树脂用不饱和酸酐等合成，并用苯乙烯改性，合成时按比例配制苯酐、顺丁烯二酸酐、乙二醇和１，２－丙二醇，于１５０－１９０℃下反应制得。为达到接枝改性胶粉良好的性能，苯乙烯、不饱和聚酯在胶粉中的量有一适宜值。这种改性方法不仅可使胶粉膨润，而且可使橡胶具有一定的塑性。

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作互穿聚合物网络改性胶粉的是一种新型的特殊三组分材料，这是一种三组分网络彼此贯穿体系，共轭组分互穿网络材料的三组分分别是端羟基的聚丁二烯、苯乙烯和二乙烯苯。其改性工艺是端羟基聚丁二烯首先与甲苯二异氰酸酯反应生成预聚物，然后将预聚物、苯乙烯、二乙烯基苯与适当的扩链剂、引发剂、催化剂混合均匀，最后与胶粉混合并充分搅拌，停放一段时间待初步凝胶化后放入模型，在１００℃下加压硫化４ｈ，使表面固化，即为改性胶粉。这种改性胶粉掺人天然橡胶中的硫化胶性能见表５。

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互穿聚合物网络改性剂也可采用聚己二酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯、３，３－二氯－４，４－二氨基二苯甲烷和过氧化二苯甲酰。这种共轭三组分体系，公共网络的聚苯乙烯分别和聚氨酯，胶粉形成界面共轭互穿，从而将聚氨酯与胶粉有效地结合起来，提高了改性后胶粉的性能，而与其它的聚合物相容性提高，有助于胶粉的利用。又如酚醛树脂对胶粉互穿聚合物网络改性，其方法是采用酚醛树脂预聚物单体，水和胶粉混合搅拌反应约１０ｈ，控制反应温度使之缩聚成预聚物而不产生交联，使酚醛树脂与胶粉形成互穿聚合物网络结构，同时酚醛树脂与基质胶相互扩散，产生共交联，使界面保持较好的粘合，构成稳定的多相体系。该体系与未经处理的胶粉－－基质胶复合体系相比，拉伸强度提高２．５倍，扯断伸长率提高２倍左右。其它的如用苯乙烯改性不饱和聚酯、改性酚醛树脂间苯二酚／甲醛与胶粉机械混合或表面处理可使胶粉成为反应填充剂，改善与基质胶界面结合。如条件合适则极有可能形成互穿聚合物网络改性体系。又如为提高基质胎面胶耐磨性，建议在１０℃－４０℃条件下将５－２０份二硫化烷基酚低聚物粉末与８０－９５份胶粉预混合，室温下停放３－４ｈ后备用。此二硫化烷墓酚低聚物是一种多功能助剂，既是硫化剂又是稳定剂、分散剂、增塑剂和增粘剂。故其改性胶粉也有可能形成互穿聚合物网络体系。
 另外采用乙烯基聚合物接枝改性的胶粉，可大大增强胶粉与橡胶或塑料等基质的混溶性。乙烯基聚合物的典型化合物，有二甲基丙烯酸三甘醇酯、四甲基丙烯（双甘油）邻苯二甲酸酯。其可改善胶粉的表面性能，增加与基质材料的相容性。
３．５  气体改性
 气体改性就是采用混合活性气体处理胶粉表面，方法是使胶粉颗粒最外层置于可对其表面化学改性的高度氧化的混合气体中，从而使胶粉改性。如用Ｐ２与另一种活性气体０２、Ｂｒ２、Ｃｌ２、ＣＯ或ＳＯ２进行胶粉表面改性处理。处理后的胶粉颗粒最外层分子的主链上生成了极性官能团，如羟基、羧基和羰基，具有高比表面能，而且易被水浸润。由于其具有高比表面能，故易于分散在聚氨酯、橡胶、环氧树脂、聚酯、酚醛树脂和丙烯酸酯等高分子材料中。如在聚氨酯泡沫材料中，可改善聚氨酯材料的性能，并降低生产成本，改进性能见表３－６。而在聚氨酯、丁腈橡胶、聚乙烯—醋酸乙烯／聚乙烯等材料中，也可获得良好的使用性能，且成本大大降低。值得一提的是聚氨酯在鞋底材料应用中，它在湿表面上非常容易打滑。而在聚氨酯材料中加入１０－２５份气体改性胶粉，可将其湿摩擦因素提高２０％，达到纯橡胶材料相当的水平，而聚氨酯材料的其它主要物理性能基本得到保留。这项重要改进为改性胶粉在聚氨酯系列产品中工业化应用提供子广阔的市场空间，已应用于胶辊、体育用品、停车场、屋顶、运动场地板和轮椅轮胎等产品中，获得较好的技术经济效益。其它如用卤化处理的胶粉，能作为丁腈橡胶的填充剂、聚氯乙烯树脂等极性高分子材料改性剂使用。

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３．６  核－壳改性
 胶粉核－壳改性是胶粉改性的一个由芯到表面进行改性的新方法。其分为两种：一种是核改性；另一种是壳改性。核改性剂由松化剂和膨润剂组成。松化剂为含硫类化合物，能调整改性胶粉与基质胶之间的网络均匀性，使共混胶在外力场中应力分布较均衡，同时由于两相界面区域分子间相互渗透性的增强，提高了界面抗破坏的能力。在松化剂改性胶粉中辅以界面改性剂，则胶粉添人基质胶中性能更佳。表３－７为胶粉／天然橡胶共混胶应用不同胶粉的性能情况。胶粉壳改性一般采用的是界面改性剂，其目的是在胶粉表面建立合理的胶粉－基质胶过渡层结构。雄粉经过壳改性后，即通过防硫迁移，调节共硫化速度，增强胶粉与基质胶界面过渡层中的“低模量层”，交联密度提高，交联网络的均匀性得到改善，从而赋予共混胶优异的综合性能。表３－８为丁苯炭黑胶中加入壳改性胶粉与其它胶粉的性能。

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３．７  物理辐射改性
 物理辐射改性胶粉主要是对胶粉进行辐射处理。主要有微波法和γ射线法两种。微波法是一种非化学的、非机械的一步脱硫改性法，其利用微波切断胶粉的硫交联键，而不切断碳碳键，使胶粉表面脱硫而改性。其主要设备有脱硫管道、能被微波穿透的材料等制成。胶粉通过管道中的钢质螺杆送入管道，开动微波发生器，并靠调节输送速度来改变微波剂量，使胶粉改性。γ射线改性胶粉是因为聚合物侧基原子（如氢）和聚合物链段径γ射线辐照后会分裂生成接枝自由基。方法是将胶粉与单体、溶剂一起放人玻璃瓶中，用液氮冷却，真空密封，用Ｃｏ源辐射，吸收剂量约为１０ｋＧｙ／ｈ，辐照后在７０℃下干燥至恒重，除去单体和溶剂，随后在丙酮中萃取可以除去均聚物，即为γ射线辐射改性胶粉。表３－９为不同处理方法胶与ＬＬＤＰＥ共混物的性能情况。与ＬＬＤＰＥ混容性效果好坏的胶粉依次是湿法胶粉最好，其次为低温法和常温法。

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３．８  磺化与氯化反应改性
 磺化反应是采用Ｓ０３在一定条件下使胶粉发生磺化反应的改性方法。一般采用粒径为０．５－３ｍｍ的胶粉进行磺化反应制成阳离子交换剂。这种方法改性的胶粉与离子交换树脂相比，离子交换能力略低，但很适合净化含Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋、Ｚｎ２＋和Ｎｉ２＋等重金属离子。
 胶粉的氯化反应有溶液法、悬浮法和固相法三种。其中固相法是胶粉直接与氯气接触而氯化改性。氯化改性胶粉由于胶粉表面极性增强，故其与极性高聚物?穴如聚氨酯、丁腈橡胶等）相容性提高。由氯化胶粉与极性高聚物制备的共混物性能较好，生产成本低，经济效益好。

４ 胶粉改性设备
 胶粉改性方法较多，所采用的设备也是各种各样。在所有这些改性设备中既有专门用于胶粉表面改性的专用设备，也有从化工、橡胶、塑料、粉碎等行业中引用或稍加改变的设备。这一系列改性设备，不仅可用于表面化学改性或包覆，有些还可用于其特殊的改性处理而赋予胶粉功能化。在这些改性设备中应用较广的是高速混合机、捏合机和气流冲击改性机，其简便易行，效果好，得到普遍应用。其它一些设备则主要是针对特定的改性方法而应用的。
４．１高速混合机
 高速混合机是目前应用最广泛效果最好的胶粉改性设备之一。其主要结构由混合室、搅拌桨、折流板、排料装置、驱动装置及控制系统等组成，参见图３－１。高速混合机运转时，旋转的搅拌桨表面与物料产生的摩擦力使物料沿桨面切向运动，同时由于离心力的作用，物料被抛向混合室内壁，并沿壁面上升，上升到一定高度后，由于重力作用又落回到搅拌桨中心，然后又被抛起。这种切向运动和上升运动的结合，使物料处于连续的螺旋状上下运动状态。由于桨叶转速很高，通常为６００ｒ／ｍｉｎ或１０００ｒ／ｍｉｎ，快速运动的物料间相互碰撞、摩擦，使得团块破碎，物料温度升高，同时进行交叉混合。混合室内的折流板搅乱了物料流态，使物料形成无规则运动，并在折流板附近形成旋涡，加速了混合作用。搅拌桨安装有高位和低位两种。高位安装的混合效果更好，效率高、产量大，对于热敏性改性剂和不宜长时间受热的（如易挥发的）物料是有利的。高速混合机混合质量与多种因素有关，主要与桨叶的形状、转速，物料的温度，物料在混合室的填充量、混合时间，添加剂的加入顺序和方式等有关。有些高速混合机的桨叶设计成组装式，可以高、低位任意安装，可同时有两种桨叶，为使用者混配不同物料提供了方便，一般认为物料在混合室中的填充率为５０％－７０％。对于高位式叶桨，填充率司达９０％。高速混合机目前常用的标定容积有Ｉ０Ｌ、５０Ｌ、Ｉ００Ｌ、２００Ｌ和５００Ｌ等规格，加热方式有无夹套电加热，有夹套的油加热或蒸汽加热。近年来，开发了自摩擦高速混合机，其不要外加热装置，靠提高转速升温，在空载时搅拌桨转速可达１３００ｒ／ｍｉｎ以上。另外，还有一种高速混合机由热混与冷混配套使用，冷混机的结构与热混机相同，但有可通冷却水的夹套和冷却罩，如图３－２。这种高速混合机可用于连续生产。

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４．２ 捏合机
 捏合机主要为Ｚ型捏合机，其主要由Ｚ型转子、混合室和驱动装置组成。混合室的上部有盖和加料口，下部有排料口，并装有夹套，可通人加热或冷却的介质。Ｚ型捏合机转子在混合室内的安装形式有相切和相交两种形式。相切式安装是指两转子外缘运动轨迹相切。相交式安装是指两转子外缘运动轨迹相交。相切式安装时，两转子可以同向旋转，也可以异向旋转，两转子速比为１．５：１．２：１或３：１。相交安装时，两转子只能同向旋转，主要靠其外缘与混合室壁，间隙很小，通常为１ｍｍ左右，在小间隙中物料受到强烈剪切、挤压作用。这种作用可以增强混合效果，同时可以除掉混合室壁上的滞料，有自洁作用。一般认为转子相切安装由于有两个剪切分散区域（转子之间、转子与混合室内壁之间），更适合以分散混合为主要目的的混合体系；转子相交安装只有一个剪切区域、分布作用较强，更适合以分布混合为主要目的的混合体系。为了提高Ｚ型捏合机的混合效果，还对转子的形状作了多种设计，如单螺棱形、Ｘ形、双棱、三棱、齿形和爪形等，以适用于不同混合用途，极大地提高了捏合机的混合分散能力。部分国产高速加热混合（捏合机）主要参数及生产厂家见表１０。
４．３  高速气流冲击式粉体表面处理机
 高速气流冲击式粉体表面处理机主要由高速旋转的转子、定子、循环回路、翼片、夹套、给粉和排料装置等部分组成。其结构如图３．３所示。工作原理是投入机内的粉料在转子、定子等部件的作用下被迅速分散，同时不断受到以冲击力为主的包括粉粒相互间的压缩、摩擦和剪切力等诸多力的作用，在短时间内即可均匀完成包覆、成膜或球形化处理。加工过程是间隙式的，计量给料机与间隙处理连动，从而实现系统连续，自动运行。
图３－４为高速气流冲击粉体表面处理工艺流程。整个流程由混合机、计量给粉装置、表面处理主机、产品收集装置和控制装置等组成。该生产装置具有处理物料多样化、适用范围广而且是短时间的干式处理等优点。这种处理设备的型号和规格见表１１。

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