幾種橡膠加工助劑在輪胎中的應用研究?? 轉自百度
1.1 主要原材料

NR,3#煙膠片,進口產品;SBR1500,齊魯石化公司產品;BR,北京燕山石化公司產品;炭黑N234,天津炭黑廠產品;T4,T311加工助劑,臺灣統景公司產品;M 40分散劑,臺灣首立公司產品;Z 210加工助劑,北京橡膠工業研究設計院產品;增塑劑A,武漢涇河化工廠產品;RFJ 2加工助劑,浙江蘭溪市拜高化工有限公司提供;其它為生產常用原材料?

1.2 主要設備和儀器

本伯里1.57L密煉機;PN370密煉機;XM 140/20密煉機;Φ160×20開煉機;XQ 250橡膠拉力試驗機;140t平板硫化機;仿Z116彈性試驗機;CP 25沖片機;M 1500門尼粘度計;MH 74磨耗機;PL 140疲勞試驗機;R 100S硫化儀;40倍光學顯微鏡?

1.3 試樣制備

小配合試驗膠料在本伯里1 57L密煉機中加工,轉子轉速為60r·min-1?加工助劑與生膠一起加入,混煉周期為6. 5min?硫黃?促進劑在Φ160×20開煉機上加入,最后薄通3次下片?大配合母膠在PN370密煉機中加工?加工助劑隨小料一起加入,二段加硫黃在XM 140/20密煉機中進行?

1.4 測試膠料各項物理性能

測試按常規試驗方法進行?膠料炭黑分散度測試:用刀片切取15mm×5mm×2mm混煉膠,然后放在40倍顯微鏡下觀察斷面情況并定級?成品耐久性試驗:取1條9 00-2016PR輪胎,在機床上按常規方法跑壞為止?

2 結果與討論

2.1 小配合試驗考慮到加工助劑對炭黑分散有促進作用,但其價格較高,在胎冠膠配方中應用加工助劑的同時,增大炭黑和芳烴油的用量做小配合試驗?試驗結果如表1所示?從表1可以看出,幾種加工助劑對膠料的強伸性能影響相當?Z 210對降低膠料門尼粘度最明顯,RFJ 2最差?T4與T311并用時,硫化膠100℃×24h老化前?后的耐磨耗性最好;不足之處是影響膠料門尼焦燒和硫化速度,使焦燒時間縮短?硫化速度加快?據介紹,T4為分散型加工助劑,而T311為改善后續加工型加工助劑,兩者并用有利于改善膠料的綜合性能?T4與T311均為不飽和酸鹽,活性較高?加工助劑用量為1~2份時,配方中促進劑用量應減少25%左右?

2.2 大配合試驗

為考察不同加工助劑對混煉工藝及膠料性能的影響,在正常胎冠膠生產配方中分別加入1 5份加工助劑?混煉在PN370密煉機中進行,加工助劑與生膠?小料一起加入?采用相同時間微機自動控制煉膠工藝,打印機記錄工藝情況?試驗結果如表2所示?

從表2可以看出,與空白膠料相比,加入加工助劑的膠料炭黑分散度數字等級提高0.5~1.0;門尼粘度均有不同程度降低,其中加入Z 210?增塑劑A的降幅較大;門尼焦燒時間縮短,硫化速度略有加快;拉伸強度和300%定伸應力略有下降,但降幅不大?這是因為加工助劑作為內潤滑劑對膠料具有一定的軟化作用;從微機打印記錄統計結果看,在相同的混煉時間下,排膠溫度略有下降,但功率消耗變化不大?如欲降低功率消耗,需縮短煉膠周期或較大幅度降低混煉溫度,但需保證膠料炭黑分散度不降低?

2.3 成品試驗為了考察加工助劑對輪胎成品耐久性能的影響,選取首立公司提供的M 40及武漢涇河化工廠生產的增塑劑A分別加入到載重輪胎胎冠?胎面基部和緩沖層膠中,擠出大料并取1條9.00-2016PR成品輪胎做耐久性試驗?試驗結果如表3所示?

從表3可以看出,與空白膠料相比,加入M 40和增塑劑A后膠料分散度?緩沖層粘合強度提高,門尼粘度下降?膠料的其它物理性能變化不明顯?此規律與表2所示試驗結果相同?加入M 40/增塑劑A的膠料擠出后胎面半成品表面光滑平整,斷面致密?用紅外溫度計測得擠出出口溫度下降3~4℃,膠料加工性能得到明顯改善?成品耐久性試驗時間達96.50h,比正常輪胎提高6%~7%?加工助劑能使炭黑分散性得以改進,對提高成品耐久性能具有一定的效果?

3 結論

(1)M 40,T4,T311,Z 210和增塑劑A等加工助劑能有效提高膠料炭黑分散度,降低混煉膠粘度及擠出生熱,明顯提高膠料的加工工藝性能?

(2)在載重輪胎胎冠?胎面基部及緩沖層膠料中加入1~2份加工助劑,對提高成品耐久性能有一定作用,可使耐久性能提高6%~7%?

(3)使用加工助劑后,膠料的門尼焦燒時間縮短?同時,作為內潤滑劑,加工助劑對膠料有一定的軟化作用?

(4)使用加工助劑后,可適當縮短混煉周期,從而可提高生產效率?降低功率消耗?由于加工助劑的價格較高,在實際使用中需綜合考慮膠料的成本和性能?在一些高填充?高硬度?高粘度?高SR用量的膠料配方中,加工助劑具有一定的使用價值?

標簽：助劑輪胎橡膠