加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用

1、1加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用潘廣麗1董彩麗1于國(guó)鴻1滿輝剛2范汝良2(1山東成山輪胎股份有限公司山東榮成2643002萊茵化學(xué)(青島)有限公司山東青島266043)新一代轎車輪胎胎面膠中含有溶聚丁苯橡膠(ＳＳＢＲ)和ＢＲ并添加高活性白炭黑和偶聯(lián)劑在降低輪胎滾動(dòng)阻力的同時(shí)可提高輪胎的抗?jié)窕阅芎投臼褂眯阅堋＝陙韲?guó)外輪胎公司加快了在這方面的研究與開發(fā)步伐并對(duì)這一技術(shù)冠以不同名稱如米其林公司的“綠色輪胎”

2、大陸公司的“白炭黑技術(shù)”和固特異公司的“新膠料技術(shù)”。這種新型白炭黑胎面膠生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵是聚合物技術(shù)和填料偶聯(lián)劑體系。Ｎｏｒｄｅｓｉｅｋ首先提出“集成橡膠”的概念將輪胎生產(chǎn)工藝與高分子化學(xué)結(jié)合起來。曾有專利[1]指出以白炭黑或炭黑白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑的混合物為主的補(bǔ)強(qiáng)體系對(duì)輪胎性能有很大的影響。德國(guó)Ｍｅｔｚｅｌｅｒ公司以此為基礎(chǔ)推出了被稱為“藍(lán)色輪胎”的冬用輪胎但由于膠料的擠出和模壓都很困難1976年該公司不得不停止生產(chǎn)這種輪胎。萊茵化學(xué)

3、(青島)有限公司開發(fā)出加工助劑萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ它們的相對(duì)分子質(zhì)量分布都是專門為白炭黑膠料而設(shè)計(jì)的。本工作研究這兩種加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用效果。1實(shí)驗(yàn)1.1原材料ＳＳＢＲ牌號(hào)ＢｕｎａＶＳＬ1955Ｓ25苯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)025玻璃化溫度20℃充油量26份乳聚丁苯橡膠(ＥＳＢＲ)牌號(hào)Ｋｒｙｌｅｎｅ1500ＢＲ牌號(hào)ＢｕｎａＣＢ23和ＣＢ24德國(guó)拜耳公司產(chǎn)品。白炭黑牌號(hào)ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ3比表面積為130ｍ2ｇ1德國(guó)德固薩公司產(chǎn)品。萊茵

4、塑分ＳＴ和ＧＴ萊茵化學(xué)(青島)有限公司產(chǎn)品。其它原材料均為市售工業(yè)品。1.2試驗(yàn)配方(1)ＳＳＢＲＢＲ膠料ＳＳＢＲ88ＢＲ(ＢｕｎａＣＢ24)30白炭黑70炭黑Ｎ11010硅烷偶聯(lián)劑Ｘ50Ｓ125氧化鋅3硬脂酸1芳烴油20防老劑ＲＤ1防老劑40201.5萊茵蠟6541.5促進(jìn)劑ＣＺ1.5促進(jìn)劑Ｄ2硫黃1.5萊茵塑分ＳＴ或ＧＴ5。(2)ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料ＳＳＢＲ37ＥＳＢＲ35ＢＲ(ＢｕｎａＣＢ23)35白炭黑40炭黑Ｎ22040硅

5、烷偶聯(lián)劑Ｓｉ6962防老劑40201.5防老劑ＲＤ1.5萊茵蠟6541.5氧化鋅3硬脂酸1芳烴油8硫黃1.5促進(jìn)劑ＣＺ1.5促進(jìn)劑Ｄ2.5萊茵塑分ＳＴ變量。1.3主要設(shè)備與儀器ＦａｒｒｅｌＢＲ密煉機(jī)德國(guó)法雷爾公司產(chǎn)品Ｔ2000型電子拉力機(jī)和ＭＤＲ2000型門尼粘度計(jì)美國(guó)孟山都公司產(chǎn)品ＯＤＲ2000型硫化儀美國(guó)埃邇法公司產(chǎn)品ＤＭＡ型動(dòng)態(tài)粘彈譜儀德國(guó)耐馳公司產(chǎn)品Ｌａｓｔｏｇｒｒｐｈ678Ｓ型流變硫化儀德國(guó)Ｇｏｔｔｆｅｒ公司產(chǎn)品。1.4混煉工

6、藝混煉分三段進(jìn)行具體過程如下。一段混煉在密煉機(jī)中進(jìn)行加料順序?yàn)?生膠1ｍｉｎ→炭黑、12白炭黑、12硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、萊茵塑分和芳烴油1ｍｉｎ→12白炭黑、12硅烷偶聯(lián)劑、防老劑、萊茵蠟3從表2可以看出在ＳＳＢＲＢＲ膠料中加入萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ可使膠料的門尼焦燒時(shí)間和硫化速度有所延遲同時(shí)可改善膠料的加工性能。2.1.3物理性能萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ對(duì)ＳＳＢＲＢＲ硫化膠物理性能的影響如表3所示。從表3可以看出在ＳＳＢＲＢＲ膠料中加入

7、萊茵塑分ＳＴ硫化膠的邵爾Ａ型硬度和100%定伸應(yīng)力略有提高300%定伸應(yīng)力和回彈值略有下降而加入萊茵塑分ＧＴ硫化膠的邵爾Ａ型硬度、定伸應(yīng)力和回彈值均略有下降。2.2萊茵塑分ＳＴ用量對(duì)ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料性能的影響2.2.1加工性能萊茵塑分ＳＴ用量對(duì)ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料加工性能的影響如表4所示。從表4可以看出隨著萊茵塑分ＳＴ用量的增大ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料的門尼粘度逐漸減小擠出量和擠出速度(萊茵塑分ＳＴ用量為5份時(shí)除外)逐漸增大