白炭黑分散剂dst-100在全钢载重子午轮胎胎面中的应用

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1、白炭黑分散剂DST-100在全钢载重子午轮胎胎面中的应用中国化工橡胶桂林轮胎有限公司巫超谢润摘要：研究白炭黑分散剂DST-100在全钢载重子午胎胎面配方中的应用。试验结果表明在正常生产配方的基础上添加白炭黑分散剂后，可以适当增加白炭黑用量，胶料的各项性能与正常配方相近。关键词：白炭黑分散剂DST-100；全钢载重子午胎胎面胶；1前言白炭黑是绿色轮胎的理想材料，目前在我国的半钢子午线轮胎胎面中已经大量使用白炭黑并且拥有相当成熟的生产经验，但是对于全钢载重子午线轮胎胎面来说，配方设计人员使用白炭黑要比半钢子午胎谨慎和保守得多，通常半钢子午胎的胎面白炭黑用量（phr）都在40、

2、50、60份甚至70份，而全钢载重子午胎胎面通常是在15份到20份之间。在目前的生产条件下如果白炭黑使用量过大，轮胎性能会达不到全钢载重子午轮胎高质量的行驶要求。本公司生产全钢子午轮胎多年，胎面的白炭黑用量一直是15份，用户反映轮胎质量优良。我们根据其它企业的使用经验，在正常生产配方的基础上进行了白炭黑用量的扩大试验，并添加2份白炭黑分散剂DST-100。根据2016年版‘橡胶工业原材料与装备简明手册’介绍，该产品由无锡市东材科技公司生产，是脂肪酸金属皂与表面活性剂的混合物。相关的研究论文指出，为提高白炭黑在胶料中的分散性，使用这类脂肪酸混合金属皂盐可明显改善白炭黑胶料的

3、加工性能，提高白炭黑在胶料中的分散性，对硫化胶的物理性能无不良影响。（1）这一类加工助剂与硅烷偶联剂并用具有协同作用，改善加工工艺和胶料物理性能。（2）白炭黑在橡胶工业中的应用越来越广泛，在轮胎胶料中用白炭黑部分替代炭黑可以减少胶料滞后损失和降低滚动阻力,同时还可以提高胎面胶的抗刺扎性、抗崩花掉块性和抗湿滑性。白炭黑在子午线轮胎胎面中使用量越来越大，但白炭黑的强极性会导致其与烃类橡胶分子的相容性差,在胶料中不易分散,加工性能差，白炭黑分散剂便随着应运而生。本工作研究了白炭黑分散剂DST-100在全钢载重子午胎胎面的应用。2实验2.1主要原材料20#标准胶，泰国产品；炭黑N

4、234，江西黑猫公司产品；白炭黑，江西黑猫公司产品；偶联剂XG-669C江西新益农化工有限公司；白炭黑分散剂DST-100无锡市东材科技公司产品2.2试验配方本着稳步改进的思路，试验3个方案，1#试验配方的白炭黑用量比生产方只增加3份，2#试验配方在1#方案的基础上增加5份，比生产配方高出8份，为了更好了解正常生产配方在其它配合剂不变的情况下用高量白炭黑的性能变化，3#配方白炭黑用量是生产配方（15份）的两倍，达到30份，这样1#、2#和3#试验配方的白炭黑用量分别为18、23和30份；其填充剂总量分别为63.5，68.5，和75.5；而生产配方的填充剂总量是60.5试验

5、配方均使用2份白炭黑分散剂DTS-100，如表1所示。表1试验配方生产方1#2#3#20#标准胶100100100100炭黑N23445.545.545.545.5白炭黑15182330XG-669C2222DST-1000222氧化锌3.53.53.53.5硬脂酸2222其他原材料：硫磺促进剂防老剂等共11.62.3主要设备和仪器BB-2密炼机，日本神户制钢公司产品；φ160×320开炼机，广东省湛江机械厂产品；GK400N密炼机和GK255N密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；XLB-D400×400平板硫化机，浙江湖州东方机械有限公司产品；RPA2000橡胶加

6、工分析仪，美国阿尔法科技有限公司产品；电子拉力试验机TCS-2000，门尼粘度试验机MV-3000，中国台湾高铁检测仪器有限公司产品。2.4试样制备小配合试验胶料混炼分2段进行。一段混炼在BB-2型密炼机中进行，混炼工艺为：生胶→提砣活性剂、炭黑DST-100、偶联剂、防老剂等白炭黑清扫，压砣排胶，停放4h。二段混炼在φ160×320开炼机上进行，混炼工艺为：一段混炼胶→通过5次→硫黄、促进剂→左右割刀3次→薄通5次→出片。大配合试验胶料混炼分四段进行。一、二、三段混炼在GK400N型密炼机中进行，一段混炼转子转速50r·min-1，混炼工艺为：生胶、小料、炭黑压砣压砣排

7、胶（170±5℃）。二段混炼转子转速40r·min-1，混炼工艺为：一段母胶、小料、白炭黑压砣排胶（145±5℃）。三段混炼转子转速40r·min-1，混炼工艺为：二段母胶压砣排胶（145±5℃）。四段混炼在GK255N密炼机中进行，转子转速30r·min-1，混炼工艺为：三段混炼胶→硫黄、促进剂压砣排胶（100±5℃）。2.5性能测试各项性能均按相应的国家标准进行测试。3结果与讨论3.1小配合实验表2小配合实验结果项目生产配方1#2#3#流变仪（151℃×30min）MH/dN·m17.3016.4016.2915.66ML