混煉膠是橡膠制品的半成品，是生膠、配合劑在煉膠機混煉的膠料，橡膠混煉膠的質量直接關系到成品的質量。橡膠混煉后的膠料還需要進行一系列的補充加工，才能進行后續的模壓、擠出、壓延、壓出等加工工藝。補充加工主要有冷卻、停放、濾膠，這些工藝是不可缺少的，對膠料性能有很好的意義。



純橡膠制品用途極少，混煉就是把各種橡膠、炭黑或白炭黑等補強劑、其他填料和助劑均勻混在一起，制成混煉膠，類似于面粉做饅頭的過程，然后根據不同性能和用途的需求加工成各種橡膠制品。混煉質量的好壞不僅影響后續加工，還會直接影響橡膠制品的質量和壽命。



8月22日，青島市科學技術獎勵大會上，青島科技大學教授汪傳生獲得科學技術最高獎。



1、建立國內唯一橡膠混煉工程行業重點實驗室



初見汪傳生，他敦厚的身型、中氣十足的聲音，讓人很難想象他已經60多歲了，“做科研不管年齡，只要能做動，就要不遺余力。”汪傳生說。



汪傳生主要研究橡膠混煉技術，他介紹，在工業生產中，純橡膠制品用途極少，橡膠混煉過程類似于我們日常生活中的 “和面”，根據不同性能和用途橡膠制品的需求在橡膠中加入不同的填料和助劑，這個添加的過程就是混煉，混煉就是把各種橡膠、炭黑或白炭黑等補強劑、其他填料和助劑均勻混在一起，制成混煉膠。汪傳生說，混煉質量的好壞不僅影響后續加工，還會直接影響橡膠制品的質量和使用壽命。







汪傳生打了個比方，如果和面過程中和不均勻，就會在面里出現“生面疙瘩”，同樣，在密煉機混煉過程中，如果橡膠和各種填料助劑混合不均勻的話，也會出現“生疙瘩”，這樣就會嚴重影響制品的性能和使用，甚至在使用過程中出現安全事故。



上世紀90年代前我國混煉裝備采用的大中型密煉機基本依賴進口，均采用異步轉子混煉技術，存在耗時長、溫升快、混煉膠質量穩定性及均勻性差等難題。



面對這一狀況，汪傳生在國內率先開展了同步轉子混煉技術的研究，業界部分人對這一技術提出質疑，大家對于用了幾十年的異步轉子混煉技術再熟悉不過，“同步轉子混煉怎么可能能強過異步轉子，沒有剪切怎么能實現混煉。”



汪傳生就帶領團隊死磕轉子，整天泡在實驗室里，經常白大褂進實驗室，黑大褂出，每天都在研究什么樣結構的同步轉子最好。“我們發現轉子上棱的長短、排布方向、螺旋角大小等等，都對橡膠的混煉效果影響很大。”所以，汪傳生就和團隊研制出了幾十對轉子，尋找在保證混煉質量的前提下，單位能耗最低、混煉效率最高的最優化轉子構型，達到剪切、混合作用最大化的組合，實現高效、高質、均勻的優化混煉，現在這些轉子都陳列在實驗室內。



這項“同步轉子密煉機技術”已在不同規格的密煉加工系統實現產業化，成為現代橡膠混煉裝備的主流，相關成果獲2001年國家科技進步二等獎，這是迄今為止我國橡膠機械領域獲得的最高科技獎項。



此外，他帶領團隊先后研發密煉機功率曲線控制、塊狀橡膠連續混煉及混煉擠出一體化等關鍵技術，并實現產業化，建立國內唯一的混煉工程行業重點實驗室，推動了橡膠混煉技術和裝備水平整體提升。



2、跟隨導師開始我國橡膠密煉技術的拓荒



1978年高考時，由于化學分數優異，汪傳生報考了山東化工學院（青島科技大學前身），進入橡膠機械專業學習，當時的橡膠機械專業是國家管理專業，面向全國招生。



1982年，汪傳生畢業后留校任教并兼任輔導員，之后遇到他的恩師趙嘉澍教授，“他是我國研究密煉機的第一代科研人員，當時他的團隊需要科研人員，就把我引入到他們團隊中去。”就這樣，汪傳生加入橡膠機械研究室，跟隨趙嘉澍教授，汪傳生成為我國研究橡膠密煉機的第二代科研人員。



“當時我國的橡膠機械行業比較落后，解放前我們沒有自己的橡膠機械設備制造廠，解放后大部分設備也依賴進口。”在這樣的條件下，汪傳生跟隨導師開始了我國橡膠密煉技術的拓荒，一直從事橡膠、塑料加工成型技術及裝備方面的教學和研究工作。1995年攻讀北京化工大學化工過程機械專業博士，師從行業知名專家程源教授，程教授淵博的知識、獨特的學術見解、樂于助人的品質，對汪傳生后期科研的影響重大。



3、研究廢橡膠廢塑料處理、自修復輪胎



在研究橡膠混煉的過程中，汪傳生也積極探索廢舊橡膠處理問題，圍繞“碳達峰”“碳中和”國家發展戰略開展科研工作，為實現“碳中和”貢獻力量。



“廢輪胎等橡膠制品產生的‘黑色污染’，生活垃圾中的廢塑料及一次性塑料制品形成的‘白色污染’，對我國生態環境造成了嚴重破壞，治理‘黑白污染’刻不容緩。”汪傳生說。







自2004年開始，汪傳生率團隊不顧臟臭，前瞻性地開始了廢橡膠、廢塑料和生活垃圾等固體廢棄物循環和資源化利用技術研究。與濟南友邦合作研發的工業連續化廢橡膠廢塑料低溫裂解資源化利用成套技術和裝備獲2011年國家科技進步二等獎，并且出口歐美等國家，在歐洲建立了多條示范線，包括匈牙利的歐盟標準工程、巴西的國家重點工程，開創了國內大型橡膠回收成套環保技術裝備進入歐洲的先例。



近期，為解決長江沿岸垃圾填埋場陳腐垃圾中廢塑料處理難題，他還帶領團隊研發出混雜廢塑料分級裂解工業化應用成套裝備和工藝技術，能夠實現混雜廢塑料工業連續化安全、高效裂解，已建立示范線，并獲國家自然科學基金和山東省自然科學基金重點項目資助。



此外，隨著新能源汽車的高速發展，為了減輕重量不在配備備用輪胎，對輪胎的安全性要求越來越高，自修復輪胎應運而生且需求量越來越大，自修復輪胎具有良好的工業化應用價值和前景。汪傳生正在帶領團隊從自修復橡膠配方、混煉加工及成型等方面開展了工藝及裝備的研發工作。目前這項技術已經在實驗室取得了良好的試驗成果，并進行了路試，相關指標達到或超過國家標準要求，該技術也獲2023年山東省重大創新工程項目資助，“我們將研發出一套具有自主知識產權的日產100條自修復輪胎加工生產中試實驗平臺。”汪傳生說。



當前，汪傳生教授正帶領科研團隊辛勤耕耘，圍繞“碳達峰”“碳中和”國家發展戰略開展科研工作，為實現“碳中和”貢獻力量。他表示，廢輪胎等橡膠制品產生的“黑色污染”，生活垃圾中的廢塑料及一次性塑料制品形成的“白色污染”，對我國生態環境造成了嚴重破壞，治理“黑白污染”刻不容緩。



為解決長江沿岸垃圾填埋場陳腐垃圾中廢塑料處理難題，汪傳生教授在現場和實驗室之間來回奔波，最終實現了混雜廢塑料工業連續化安全、高效裂解，研發出工業化應用成套裝備和工藝技術，建立了年處理5000噸的示范線。目前該技術已成功運用到廢舊鋰電池處理的處理，并建立了示范線。



如今，作為第一完成人，汪傳生教授已獲得國家科技進步二等獎2項、省部市廳級科技獎勵30余項；發表學術論文300余篇，授權國家發明專利70余項。



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來源：賢集網