混煉型聚氨酯彈性體是研制最早的一類彈性體，主要加工特征是先合成貯存穩定的固體生膠，再采用通用橡膠的混煉機械進行加工，制得熱固性網狀分子結構的聚氨酯彈性體。根據主鏈軟段結構，混煉型聚氨酯（簡稱混煉膠）可分為聚酯型和聚醚型兩大類。
由于聚氨酯聚氨酯對水分敏感，混煉膠在硫化時不能直接用蒸汽加熱，加工設備多，耗能大，造成生產成本較高；而且混煉膠的性能低于澆注型和熱塑性聚氨酯的彈性體，硬度也不能再較寬的范圍內調節。因此，混煉型聚氨酯彈性體的發展速度比澆注型和熱塑性慢得多，世界上發達國家混煉膠的使用比例都不太高，在聚氨酯彈性體的總量中混煉型所占比例不足10%。雖然混煉型聚氨酯彈性體的物理性能稍遜于澆注型或熱塑性聚氨酯彈性體，但它仍具有聚氨酯彈性體高耐磨、高彈性、高強度等優良的綜合性能，使用溫度也比熱塑性彈性體高，尤其是能生產其它膠種不適應的制品，運輸、儲存時安全、方便。所以混煉型聚氨酯仍然具有一定的市場需求和發展潛力。
混煉型聚氨酯彈性體的生產主要包括生膠的合成及混煉加工兩個步驟。生膠中加入補強填料炭黑、硫化劑、硬脂酸等助劑，在混煉機混煉數十分鐘后，膠料注入模具，在100℃以上硫化模壓后即得制品。混煉型聚氨酯橡膠制品主要有密封圈墊、泥漿泵活塞、凡爾膠皮、防塵蓋和套筒、橡膠織物壓層件、耐磨防滑鞋底等。
5.5.1 混煉膠原料體系
（1）低聚物多元醇及二異氰酸酯 混煉型聚氨酯體系采用的低聚物二醇以及二異氰酸酯系常規原料，如已二酸系聚酯、聚四氫呋喃二醇、TDI及MDI等。
MDI型聚氨酯生膠適合于以過氧化物交聯，因為MDI苯環之間的亞甲基能形成自由基。
（2）擴鏈劑 混煉膠體系的擴鏈劑包括除普通二醇，還有一類不飽和二醇擴鏈劑用于在聚氨酯中引入不飽和雙鍵，如a-烯丙基甘油醚【結構式CH2=CHCH2OCH2CH(OH)CH2OH】及三羥甲基丙烷單烯丙基醚等。
（3）填料 在混煉膠中可使用通用橡膠的補強填料，例如炭黑、白炭黑等，以降低成本，改善某些性能。但若填料用量過大，會使膠料黏貼度提高，加工困難，并可能導致性能下降。所有的輕質填料均降低交聯密度，并因此使壓縮永久變形增大。
在混煉膠中推薦使用炭黑，用量一般在5%以上。與使用沉淀法白炭黑相比，添加氣相法白炭黑后膠料的動態性能和耐磨性要好很多。并且氣相法白炭黑含水量低，而可優先選用。加入2%~3%白炭黑用量的硅烷，可提高強度、耐磨性和壓縮永久變形。能獲得與炭黑填充膠料相似的性能。它們適用于過氧化物硫化體系。
（4）增塑劑 在混煉膠中使用增塑劑的目的是增加混料膠料的可塑性，改善加工性能及硫化膠的硬度和低溫性能。要獲得硬度低于邵氏A50的橡膠，可使用增塑劑。品種有己二酸酯增塑劑、亞磷酸三甲酚酯等。
（5）其它助劑 在過氧化物硫化膠料中可添加交聯劑，如三烯丙基氰脲酸酯（TAC），用量1~1.5份時，能提高交聯密度，并改善壓縮永久變形。還可以加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯通常反映過快，因此建議與焦燒延遲劑合用。三官能度甲基丙烯酸酯與過氧化物反應形成硬段，可調高硫化膠的硬度，但在加工過程中起增塑劑作用。
在聚酯型聚氨酯彈性體中可采用抗水解劑，以改善耐水解性能，耐水解劑一般是聚碳化二亞胺，用量以3.0%為宜，不超過4.5%.
可加入1%左右防老劑，改善耐老化性能。
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5硬質酸可防止膠料粘在輥筒上或其模具中。但因硬脂酸會降低制品的耐水解性，有人建議使用季戊四醇四硬脂酸鹽。
有關硫化機的品種，將分別在下文的硫化體系中論述。
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