本發(fā)明涉及橡塑機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

在橡膠混煉過程中，膠料(橡膠和炭黑等)在密煉室中的運動主要有兩種形式：其中一種是膠料周向的運動，對于剪切型轉(zhuǎn)子而言，膠料在密煉室中會形成兩個周向運動；另外一種運動形式則是軸向運動，軸向的運動能夠起到自動翻膠和混合的作用，使得膠料在密煉室中分散混合趨向最優(yōu)。流動過程中通過轉(zhuǎn)子的剪切拉伸作用產(chǎn)生新的界面，而這新界面則是提高小料混合效果的重要因素。

然而，對于密煉機剪切型轉(zhuǎn)子而言，由于轉(zhuǎn)子突棱的存在，轉(zhuǎn)子表面上的各點的回轉(zhuǎn)半徑也不相同，從而導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子表面各點處的膠料流動速度大小也存在差別。一般來說隨著回轉(zhuǎn)半徑的增大，膠料的流動速度也會相應(yīng)的增大。

另外一方面，對于剪切型轉(zhuǎn)子，隨著轉(zhuǎn)子表面回轉(zhuǎn)半徑的增大，轉(zhuǎn)子與密煉室內(nèi)壁之間的間隙會變小，轉(zhuǎn)子突棱頂與密煉室內(nèi)壁形成的間隙是產(chǎn)生高剪切應(yīng)力，間隙變小直接導(dǎo)致了膠料混煉時溫度急劇升高，容易引起膠燒現(xiàn)象。

因此，如何克服現(xiàn)有密煉機轉(zhuǎn)子所存在的不足，提高煉膠速率和煉膠質(zhì)量，便成為業(yè)內(nèi)人士亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子，能夠顯著提高膠料流動性與分散性。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子，所述密煉機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子體，所述轉(zhuǎn)子體上設(shè)置有六條突棱，包括三條長棱和三條短棱，所述突棱從所述轉(zhuǎn)子體的兩端向中間螺旋延伸，包括始端和終端；所述突棱的棱頂上分別設(shè)置有兩種深淺變化及密度變化的若干齒槽，沿所述始端到所述終端方向上，每條突棱上的所述齒槽的寬度差不變，所述齒槽與齒槽之間的距離逐漸變小。

進(jìn)一步地，所述密煉機轉(zhuǎn)子為剪切型轉(zhuǎn)子，所述突棱位于所述轉(zhuǎn)子體基圓外表面圓周上，突棱的長度由轉(zhuǎn)子體的尺寸等因素決定。

進(jìn)一步地，兩條所述長棱與一條所述短棱均起始于所述轉(zhuǎn)子體的一端，兩條條所述短棱與一條所述長棱起始于所述轉(zhuǎn)子體的另一端，并且，三條所述長棱的相位差與三條所述短棱的相位差均在110°至130°的范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述齒槽的開口方向平行于所述轉(zhuǎn)子體的端面，所述齒槽與相鄰齒槽之間設(shè)置有齒槽間距。

進(jìn)一步地，相鄰兩所述齒槽的寬度差是定值，相鄰兩所述齒槽間距的寬度差是定值，齒槽與齒槽間距的尺寸由突棱的長度及轉(zhuǎn)子體的體積決定。

進(jìn)一步地，所述長棱上齒槽位置最靠近始端位置的這一條長棱作為第一長棱，沿所述第一長棱螺旋方向的相鄰長棱為第二長棱，沿所述第一長棱螺旋方向的反方向的相鄰長棱為第三長棱，所述齒槽在所述轉(zhuǎn)子體軸線上的投影位置關(guān)系為：在沿所述始端到終端的方向上，所述第一長棱上的第一個齒槽的投影線、所述第三長棱上的第一個齒槽的投影線和所述第二長棱上的第一個齒槽的投影線，依次類推，三者無間隔地依次排列。

進(jìn)一步地，所述齒槽與齒槽間距在所述轉(zhuǎn)子體軸線上的投影位置關(guān)系為：在沿所述始端到終端的方向上，所述第一長棱上第一個齒槽間距的投影長度＝所述第二長棱上第一個齒槽的投影長度+所述第三長棱上第一個齒槽的投影長度，且第三長棱上第一個齒槽的投影在所述第二長棱上第一個齒槽的投影的前端。

進(jìn)一步地，所述突棱上的齒槽深度在轉(zhuǎn)子的同一圓周方向的三條棱上，分別呈深、淺兩種間隙變化，以實現(xiàn)膠料在同一圓周方向上的不同混煉效果，齒槽的深度由轉(zhuǎn)子體的體積決定。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子體的任一軸向截面上，所述齒槽的底面在所述軸向截面上的投影均在以所述轉(zhuǎn)子體為圓心的齒槽圓上，且所述齒槽圓的半徑存在深、淺兩種變化。

較佳地，所述長棱的螺旋角范圍為15°至50°，所述短棱的螺旋角范圍為20°至55°。

本發(fā)明的有益效果：

1、在密煉機轉(zhuǎn)子的突棱處加齒槽，改變膠料的周向流動，膠料在被迫通過突棱與密練室壁或兩轉(zhuǎn)子之間時，膠料不僅受到轉(zhuǎn)子與密練室壁之間的強剪切、拉伸作用，還在轉(zhuǎn)子突棱齒槽處有較強的剪切拉伸作用，進(jìn)而產(chǎn)生更多的新鮮表面，有利于各種填料、配合劑的分布與分散；

2、隨著剪切升溫以及膠料門尼鉆度的降低，齒槽的剪切作用反而成了輔助作用，而有利于膠料的充分流動和分散；

3、齒槽的數(shù)量及其分布密度隨著膠料周向流動的速度的增大而增加，強化了坨狀膠料在棱與棱之間相互捏煉作用，使得膠料在密煉室內(nèi)的流動更混亂，提高了煉膠質(zhì)量和煉膠效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子的主視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子的棱展開圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子的棱展開圖的另一種形式；

圖6是圖3中A-A處剖視圖；

圖7是圖3中B-B處剖視圖；

圖8是膠料均勻性測試實驗結(jié)果；

圖9是混煉過程的溫度變化曲線；

圖10是彈性剪切模量的變化曲線；

圖11是Payne效應(yīng)的實驗結(jié)果。

圖中：

1、轉(zhuǎn)子體；2、突棱；3、長棱；4、短棱；5、始端；6、終端；7、棱頂；8、齒槽；9、齒槽間隙；10、深齒槽圓；11、第一長棱；12、第二長棱；13、第三長棱；14、淺齒槽圓。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種六棱鋸齒型動態(tài)變間隙密煉機轉(zhuǎn)子，所述密煉機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子體1，所述轉(zhuǎn)子體1上設(shè)置有六條突棱2，包括三條長棱3和三條短棱4，所述突棱2從所述轉(zhuǎn)子體1的兩端向中間螺旋延伸，包括始端5和終端6；所述突棱2的棱頂7上分別設(shè)置有若干齒槽8，沿所述始端5到所述終端6方向上，每條突棱2上的所述齒槽8的寬度差不變，并且所述齒槽8與齒槽8之間的距離逐漸變小。

其中，所述密煉機轉(zhuǎn)子為剪切型轉(zhuǎn)子，所述突棱2位于所述轉(zhuǎn)子體1基圓外表面圓周上，兩條所述長棱3與一條所述短棱4均起始于所述轉(zhuǎn)子體1的一端，兩條條所述短棱4與一條所述長棱3起始于所述轉(zhuǎn)子體1的另一端，并且，三條所述長棱3的相位差與三條所述短棱4的相位差在110°至130°的范圍內(nèi)，所述長棱3的螺旋角范圍為15°至50°，所述短棱4的螺旋角范圍為20°至55°。

所述齒槽8的開口方向平行于所述轉(zhuǎn)子體1的端面，所述齒槽8與相鄰齒槽8之間設(shè)置有齒槽間距9。如圖4、5所示轉(zhuǎn)子的棱展開圖，其中棱線上的實線位置為齒槽間距，實線與實線之間的空白為齒槽。在棱展開圖中，三條長棱平行設(shè)置并起始于轉(zhuǎn)子體的一端面，三條短棱平行設(shè)置并起始于轉(zhuǎn)子體的另一端面，而且對應(yīng)的長棱和短棱起始點的連線平行于轉(zhuǎn)子的軸線，齒槽8與齒槽間距9的寬度由突棱2的長度決定。

沿所述始端5到所述終端6方向上，如圖4中的箭頭方向，每條突棱2上的所述齒槽8的寬度不變，相鄰兩所述齒槽間距9的寬度差是定值。為了保證混煉效果，使不同位置不同時刻的膠料都能經(jīng)過齒槽的剪切與拉伸作用，處于齒槽內(nèi)的膠料可以持續(xù)性流動，在轉(zhuǎn)子體同一橫切面上，其中一條長棱上深齒槽的位置對應(yīng)相鄰的另外一條長棱上的齒槽間間距的位置，且對應(yīng)地，是另外一條長棱上淺齒槽深度的位置，變化間距對應(yīng)相鄰的另外兩條長棱上的齒槽的位置。

如圖4所示，所述長棱上齒槽位置最靠近始端位置的這一條長棱作為第一長棱11，沿所述第一長棱11螺旋方向的相鄰長棱為第二長棱12，沿所述第一長棱11螺旋方向的反方向的相鄰長棱為第三長棱13，所述齒槽8在所述轉(zhuǎn)子體1軸線上的投影位置關(guān)系為：在沿所述始端到終端的方向上，所述第一長棱11上的第一個齒槽的投影線、所述第三長棱13上的第一個齒槽的投影線和所述第二長棱12上的第一個齒槽的投影線，依次類推，三者無間隔地依次排列。

具體地，所述齒槽8與齒槽間距9在所述轉(zhuǎn)子體1軸線上的投影位置關(guān)系為：在沿所述始端到終端的方向上，所述第一長棱11上第一個齒槽間距的投影長度＝所述第二長棱12上第一個齒槽的投影長度+所述第三長棱13上第一個齒槽的投影長度，且第三長棱13上第一個齒槽的投影在所述第二長棱12上第一個齒槽的投影的前端。對于任一長棱的齒槽間距的投影關(guān)系對應(yīng)成立，且適用于短棱上的投影關(guān)系。

并且，在每條長棱或短棱上，相鄰兩所述齒槽8的寬度是定值，相鄰兩所述齒槽間距9的寬度差也是定值。長棱與長棱之間存在120°相位差，因此，將三條長棱的齒槽位置同樣設(shè)置相位差，使轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中，對于密煉室內(nèi)的膠料都可以經(jīng)過齒槽的剪切作用，有利于膠料的充分流動和分散。

所述突棱2上的齒槽8的深度呈深、淺兩種齒槽，所述轉(zhuǎn)子體1的任一軸向截面上，所述齒槽8的底面在所述軸向截面上的投影均在以所述轉(zhuǎn)子體1為圓心的兩個齒槽圓10、14上。

在本實施例中，所述突棱2上的齒槽8的深度呈深、淺兩種變化，所述轉(zhuǎn)子體1的任一軸向截面上，所述齒槽8的底面在所述軸向截面上的投影均在以所述轉(zhuǎn)子體1為圓心的兩個齒槽圓10、14上，且所述齒槽圓10、14的半徑不同。由圖6、7中可以看出，選取的任一A-A，B-B截面上，所有的齒槽的底面為弧形，在所述軸向截面上的投影均在齒槽圓上。通過此設(shè)計，齒槽實質(zhì)上是為突棱在轉(zhuǎn)子體上的切線槽。

這樣的齒槽底面是與轉(zhuǎn)子體的圓柱表面在同心的圓柱面，以便在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，齒槽內(nèi)部交流可以進(jìn)行有效的流動，避免在齒槽內(nèi)進(jìn)行膠料堆積，提高膠料的分散效果。

六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子是基于傳統(tǒng)六棱切線型轉(zhuǎn)子的流動機理進(jìn)行改進(jìn)的密煉機轉(zhuǎn)子，由傳統(tǒng)切線型密煉機原理可知，切線型轉(zhuǎn)子突棱的數(shù)量、位置、尺寸、螺旋角度、頂端幾何形狀和內(nèi)部熱量傳遞能力等參數(shù)對混煉產(chǎn)品的質(zhì)量都有很大影響。因而在傳統(tǒng)六棱轉(zhuǎn)子突棱上加不同間隙的鋸齒槽，使得轉(zhuǎn)子在橫截面的軸向和轉(zhuǎn)子的軸向方向上，轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室壁的間隙是不相等的，且由于隨著回轉(zhuǎn)半徑的增大，膠料的流動速度也會相應(yīng)的增大。所以所開切線槽的密度會隨著回轉(zhuǎn)半徑的增大而變密。

與傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子相比，六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子既有其相似之處，又有其獨特的優(yōu)勢。由于轉(zhuǎn)子突棱處存在鋸齒狀的切線槽，在混煉初期，膠料在被迫通過突棱與密練室壁或兩轉(zhuǎn)子之間時，膠料不僅受到轉(zhuǎn)子與密練室壁之間的強剪切、拉伸作用，還在轉(zhuǎn)子突棱鍵槽處有較強的剪切拉伸作用，進(jìn)而產(chǎn)生更多的新鮮表面，有利于各種填料、配合劑的分布與分散。

而隨著剪切升溫和門尼粘度的降低，粘彈性的膠料在突棱與密練室壁之間時，剪切變稀的膠料更易從鍵槽中流動，從而減輕了膠料強烈的剪切升溫效果。且由于轉(zhuǎn)子突棱處開有鋸齒狀的切線槽，在混煉過程中，若兩轉(zhuǎn)子有速度梯度，則兩轉(zhuǎn)子突棱處的間隙，處于動態(tài)可變的狀態(tài)，既可以實現(xiàn)小間隙時的強烈剪切分散，又可包裝大間隙的分布降溫效果，從而為鋸齒型動態(tài)可變間隙轉(zhuǎn)子中白炭黑的充分分散以及硅烷化反應(yīng)提供了有效的保障。

為檢驗其對小料的分散分布影響，采用鋸齒形轉(zhuǎn)子與未開齒形的轉(zhuǎn)子進(jìn)行對比實驗。

在實施例與對比實驗中，采用的傳統(tǒng)全鋼子午胎胎面膠配方，配方如下表1所示。

表1胎面膠配方

采用胎面膠配方，利用本實驗室研制的哈克密煉機，分別在兩種不同的轉(zhuǎn)子構(gòu)型上進(jìn)行混煉，對所得實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比。分別就升溫速率、炭黑分散度、流動性、物理機械性能等進(jìn)行對比研究，得到兩種不同的轉(zhuǎn)子構(gòu)型對膠料性能的影響。

實施例與對比實驗中，混煉工藝方法具體為：轉(zhuǎn)速設(shè)定為80r/min，恒溫?zé)捘z模式。加料順序：加原膠塑煉40s后，加炭黑總量的一半以及小料(除了硫磺)混煉40s后提上頂栓，加入剩余炭黑和白炭黑到哈克密煉機中混煉，然后120°提一次上頂栓，130°提一次上頂栓，140°提一次上頂栓。保持在140°--150°之間一分鐘，到150°排膠。

利用傳統(tǒng)胎面膠配方分別進(jìn)行了六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子與傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子的混煉實驗。測得兩種構(gòu)型的轉(zhuǎn)子混煉膠料的分散度、門尼黏度、拉伸強度、撕裂強度、低應(yīng)變剪切模量等。并且將兩種轉(zhuǎn)子的實驗數(shù)據(jù)相對比，得出兩種不同構(gòu)型的轉(zhuǎn)子對于膠料性能的影響。

(1)炭黑分散及膠料均勻性分析

用炭黑分散度儀測試膠料的分散度值，比較兩種構(gòu)型轉(zhuǎn)子炭黑分散度情況，其結(jié)果如下表2所示：

表2炭黑分散度

由表2可知雖然鋸齒型轉(zhuǎn)子的狹窄間隙區(qū)域小于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，但由于其更狹窄的間隙區(qū)域能提供有效的剪切分散的同時，當(dāng)膠料在被迫通過凸棱與密練室壁或兩轉(zhuǎn)子之間時，膠料不僅受到轉(zhuǎn)子與密練室壁之間的強剪切、拉伸作用，還在轉(zhuǎn)子凸棱鍵槽處有較強的剪切拉伸作用，進(jìn)而產(chǎn)生更多的新鮮表面，有利于各種填料、配合劑的分布與分散，因此六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子的炭黑分散度優(yōu)于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子。由此可見高剪切區(qū)域的形狀效應(yīng)對于炭黑的分散也具有重要的影響。

(2)膠料均勻性測試

采用Alpha公司的RPA2000橡膠加工分析儀同樣能對白炭黑的分散性和均勻性進(jìn)行分析，在同一片膠料中，選取四個位置取樣在RPA中進(jìn)行形變掃描，若四處的白炭黑分散度較為集中，則膠料的均勻性越好。

在60°的條件下調(diào)節(jié)膠片5min，然后對于硫化式樣進(jìn)行兩次形變掃描。如圖8所示，其中第一次形變掃描中剪切模量為“填料-填料”和“填料與橡膠分子鏈”相互作用，并且在掃描中打破填料之間的相互作用，而第二次掃描的剪切模量主要表現(xiàn)為“填料與分子鏈”的相互作用，可由以下公式得出分散系數(shù)：

其中payne(max)為不加硅烷偶聯(lián)劑得到的配方的payne效應(yīng)，即剪切模量曲線下降至接近平穩(wěn)與形變橫坐標(biāo)所覆蓋的面積。

payne(1)位實驗方案第一次形變掃描時剪切模量曲線下降至接近平穩(wěn)與形變橫坐標(biāo)所覆蓋的面積。

payne(2)位實驗方案第二次形變掃描時剪切模量曲線下降至接近平穩(wěn)與形變橫坐標(biāo)所覆蓋的面積。

由圖8試驗結(jié)果可以看出六棱鋸齒型轉(zhuǎn)子的白炭黑分散性好于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，且六棱鋸齒型轉(zhuǎn)子混煉膠料的均勻性要好于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，充分驗證了六棱鋸齒型轉(zhuǎn)子有利于補強劑等填料混合的理論。白炭黑在混煉過程中極易聚集，一旦聚集后其分散將極為困難，需要多次剪切才能將其分散開[3]。占部誠亮曾論述過“間隙寬大好的學(xué)說”，其指出“混煉膠中的配合劑的分散程度由Mckelvcy所提出的‘高剪切區(qū)域所決定’主要問題是含有配合劑的膠料通過這一區(qū)域的概率，以及它與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和混煉時間的乘積?！倍ㄟ^鋸齒槽，增大的轉(zhuǎn)子凸棱與密煉室壁之間的間隙，增大了膠料通過高剪切區(qū)域的面積，從而增強了白炭黑的分散效果以及同一批次膠料的均勻性。

(3)升溫速率的分析

圖9為混煉過程的溫度變化曲線。由圖9混煉過程的溫度變化曲線可知，在混煉初期，鋸齒型轉(zhuǎn)子的升溫速率近乎持平于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，這是因為雖然鋸齒型轉(zhuǎn)子的狹小間隙的面積小于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子的，但鋸齒型轉(zhuǎn)子凸棱處間隙因為更小于傳統(tǒng)剪切型轉(zhuǎn)子，因此受到的剪切作用要強于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，并且混煉初期膠料不僅受到轉(zhuǎn)子與密練室壁之間的強剪切、拉伸作用，同時在鋸齒槽處的剪切升溫明顯，而隨著剪切升溫和門尼粘度的降低，粘彈性的膠料在凸棱與密練室壁之間時，剪切變稀的膠料更易從鍵槽中流動，從而減輕了膠料強烈的剪切升溫效果。且鋸齒型轉(zhuǎn)子因為更狹小的間隙，對密煉室壁之間的刮膠效果更明顯，十分有利于膠溫的傳遞、冷卻。由此可見，鋸齒型轉(zhuǎn)子的溫控效果要明顯好于傳統(tǒng)剪切型轉(zhuǎn)子。

(4)轉(zhuǎn)子構(gòu)型對物理性能的對比

鋸齒型轉(zhuǎn)子與傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子混煉膠的性能對比如表3所示。

表3物理性能對比

實驗表明：鋸齒型轉(zhuǎn)子混煉的機械性能整體上鋸齒型轉(zhuǎn)子要優(yōu)于剪切型轉(zhuǎn)子，并且由表3可知，鋸齒型轉(zhuǎn)子混煉膠的門尼粘度低于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，有利于膠料的后期的加工。由占部誠亮對密煉機轉(zhuǎn)子棱尖與內(nèi)壁之間隙對混煉的影響可知，分散物不同，轉(zhuǎn)子與密煉室壁間隙對其混煉膠料作用便不一樣，因此便有了“狹窄間隙理論”與“寬大間隙學(xué)說”，四棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子正是在同一轉(zhuǎn)子上集合了這兩種理論的有點進(jìn)行的設(shè)計以及實驗研究。

(5)不同轉(zhuǎn)子構(gòu)型動態(tài)粘彈性的應(yīng)變依賴性

RPA的Payne效應(yīng)通常用來表征填料補強膠料的動態(tài)粘彈性的應(yīng)變依賴性，Payne效應(yīng)的大小可量化為低應(yīng)變到高應(yīng)變時的彈性剪切模量(G')的變化幅度，即ΔG'。ΔG'＝G'₀－G'_∞，G'₀表示最小應(yīng)變下的模量，G'_∞表示在最大應(yīng)變下的模量。ΔG'越大，Payne效應(yīng)越高,填料的分散性越差，即填料聚集體間的相互作用越大，網(wǎng)絡(luò)化程度越高，同時填料與橡膠的相互作用越小。鋸齒型轉(zhuǎn)子對剪切模量和Payne效應(yīng)的影響可以分別從圖10、圖11中表示出來。

從圖10-11中可以看出，膠料在兩種構(gòu)型轉(zhuǎn)子下，硫化膠的G’隨剪切應(yīng)變的增大逐漸下降，這是因為膠料中分子間的滑移、白炭黑網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被破壞以及白炭黑與膠料基體之間的滑移引起的。由于四棱鋸齒型轉(zhuǎn)子的剪切作用強于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子，白炭黑分散速度比團聚速度快，剪切效果明顯，硅烷化反應(yīng)效率變高，Payne效應(yīng)變?nèi)?，因此低?yīng)變四棱鋸齒型轉(zhuǎn)子的G'值和G'0－G'100％要小于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得，六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子相比于傳統(tǒng)剪切性轉(zhuǎn)子整體提高了混合效果、溫控效果好。

1)膠料門尼粘度值較剪切型轉(zhuǎn)子較低，炭黑及白炭黑的分散度、混煉膠的均勻性在六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子中明顯優(yōu)于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子。

2)六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子混煉時升溫速率相對于剪切型轉(zhuǎn)子要慢，更有利于白炭黑膠料的硅烷化反應(yīng)，更能適應(yīng)熱敏性材料和高速混煉過程。

3)鋸齒型轉(zhuǎn)子因為對填料的分散效果好、膠料的流動效果好，因此其混煉膠的物理性能、抗?jié)窕阅艿日w上優(yōu)于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子。整體來說，通過實驗研究對比，六棱鋸齒切線型轉(zhuǎn)子的混煉對膠料性能的影響整體要優(yōu)于傳統(tǒng)切線型轉(zhuǎn)子。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。