齊琳,胡浩,陳 靜,許莉(北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院,北京 100143)
摘要:研究國產(chǎn)高分散性白炭黑165MP在輪胎胎面膠中的應(yīng)用。結(jié)果表明,與國外高分散性白炭黑膠料相比,白炭黑165MP膠料的硫化速度較快,強度性能和耐磨性能較好,生熱略高,動態(tài)力學性能略差。在高填充量下白炭黑165MP能夠滿足綠色輪胎的生產(chǎn)需求。
關(guān)鍵詞:高分散性白炭黑;胎面膠;耐磨性能;動態(tài)力學性能
高分散性白炭黑是一種具有較高分散性能和補強性能、無粉塵、可大量填充的白炭黑品種,是綠色輪胎胎面膠生產(chǎn)所必需的原材料。當前我國高分散性白炭黑已經(jīng)能夠滿足綠色輪胎生產(chǎn)需求,部分產(chǎn)品已出口到國外。本工作研究高分散性白炭黑165MP在輪胎胎面膠中的應(yīng)用。
1· 實驗
1.1 原材料
溶聚丁苯橡膠(SSBR),牌號SN-6256E(苯乙烯質(zhì)量分數(shù)25%,乙烯基質(zhì)量分數(shù)50%,充環(huán)保油37.5份),江蘇圣杰實業(yè)公司產(chǎn)品;高分散性白炭黑,牌號165MP,確成硅化學股份有限公司產(chǎn)品;偶聯(lián)劑Si69(載體為50%炭黑),江蘇愛特恩高分子材料有限公司產(chǎn)品;其他均為橡膠工業(yè)常用原材料。
1.2 主要設(shè)備與儀器
BR1.57 L密煉機,英國法雷爾公司產(chǎn)品;XK-160A型開煉機,上海橡膠機械廠產(chǎn)品;100TQLB型平板硫化機,浙江湖州和孚橡膠機械廠產(chǎn)品;C2000E型橡膠無轉(zhuǎn)子硫化儀、T2000E型拉力試驗機和Y3000E型壓縮生熱試驗機,北京友深電子儀器有限公司產(chǎn)品;LP-61型熱空氣老化箱,重慶慧達試驗儀器有限公司產(chǎn)品;LAT-100型阿克隆磨耗試驗機,荷蘭VMI公司產(chǎn)品;RCD-Ⅱ型炭黑分散度測定儀,北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品;DMTA-W型動態(tài)粘彈譜儀,美國RheometricScientifc公司產(chǎn)品。
1.3 配方
本工作采用輪胎胎面膠配方對白炭黑165MP與國外高分散性白炭黑進行對比。配方為:SSBR,137.5;炭黑N220,5;白炭黑(變品種),70;偶聯(lián)劑Si69,14;其他,12.5;合計,239。
1.4 混煉工藝
二段混煉在開煉機上進行?;鞜捁に嚍椋阂欢位鞜捘z→硫黃和促進劑→薄通5次→下片。
1.5 性能測試
膠料各項性能均按照相應(yīng)國家標準進行測試。
2· 結(jié)果與討論
2.1 膠料物理性能
2種白炭黑膠料的物理性能見表1。
從表1可以看出:與國外高分散性白炭黑膠料相比,白炭黑165MP膠料的門尼粘度略大,焦燒時間t5和(t35-t5)較短;ML,MH和t10相近,t90和(t90-t10)較短,說明白炭黑165MP膠料的硫化速度較快;白炭黑165MP膠料的硬度、定伸應(yīng)力和撕裂強度略大,分散性和耐熱空氣老化性能相當,阿克隆磨耗量較小,壓縮疲勞溫升略高,說明白炭黑165MP膠料的強度性能和耐磨性能較好,生熱略高。
2.2 動態(tài)力學性能
本工作用動態(tài)粘彈譜儀測試膠料的損耗因子(tanδ)。0 ℃時的tanδ表征抗?jié)窕阅?,其值越大表示膠料的抗?jié)窕阅茉胶?60 ℃時的tanδ表征滾動阻力,其值越小表示膠料的滾動阻力越小。2種白炭黑膠料的動態(tài)力學性能見表2。
從表2可以看出,與國外高分散性白炭黑相比,白炭黑165MP膠料0 ℃時的tanδ值略小,60 ℃時的tanδ值略大。說明與國外高分散性白炭黑膠料相比,白炭黑165MP膠料的抗?jié)窕阅苈圆睿瑵L動阻力略大,但差距不大。
3 ·結(jié)論
(1)與國外高分散性白炭黑膠料相比,白炭黑165MP膠料的硫化速度較快,強度性能和耐磨性能較好,生熱略高。
(2)與國外高分散性白炭黑膠料相比,白炭黑165MP膠料的動態(tài)力學性能略差,但差距不大。總的來說,國產(chǎn)白炭黑165MP與國外高分散性白炭黑的差距不大,某些性能甚至更優(yōu),有較高的性價比,在高填充量下能夠滿足綠色輪胎生產(chǎn)需求,值得在輪胎生產(chǎn)中推廣使用。