资源描述：
《橡胶用白炭黑填料的分散剂》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第6期DavidJividenetal.橡胶用白炭黑填料的分散剂361橡胶用白炭黑填料的分散剂12DavidJividen,HarveyKaufman(11WesternReserveChemicalCorp.,Stow,Ohio;21PolymerProcessTechnologies,Akron,Ohio)摘要:以一种新型白炭黑分散剂PPT2HDI作为研究对象,它是一种作用于白炭黑表面的极性材料,可以打碎白炭黑附聚体,改善其在胶料中的分散;它对胶料的动态性能有积极作用,使胶料易加工,并改善胶料抗静电性能。中
2、图分类号:TQ330138文献标识码:B文章编号:100628171(2001)0620361203众所周知,在轮胎胎面胶中使用白炭黑和表1白炭黑轿车轮胎胎面胶配方偶联剂可以改善轮胎的性能,即滚动阻力、磨耗配合剂用量/份配合剂用量/份和牵引性能。但是这种胶料的加工很困难也是SBRDuradene70670防老剂6PPD1.5众所周知的。这些困难部分来源于白炭黑粒子BRBudene120730微晶蜡1.0沉淀法白炭黑23365防老剂TMQ1.0间强烈的相互作用。硅烷偶联剂可以有效地降德固萨X50512.5芳烃油2
3、5.0低填料与填料之间的相互作用,促进聚合物与炭黑N11010.0促进剂CZ1.6填料的相互作用。氧化锌3.0促进剂D2.0硬脂酸2.0硫黄1.6PPT2HDI是一种有效的廉价分散剂,它能极大地提高混炼效率,可以使偶联剂在用量很表2加与不加分散剂胶料混炼功率消耗对比低的情况下便能有效降低填料与填料之间的相互作用。分散剂用量/份项目03功率/kW3.383.271实验能耗/(kW·h)0.6080.573本研究中选用典型添加白炭黑的轿车轮胎胶料温度/℃144.4141.7测头温度/℃165.0158.3胎面胶(胶
4、料配方见表1),混炼采用常规的二峰。这种差异被认为是由于分散剂迅速打碎了段密炼工艺。白炭黑附集体的结果。波峰的比较也表明加入试验胶料硫化至硫变仪测量的正硫化点(t90),硫化胶性能采用工业上通常应用的方法分散剂后白炭黑的混入加快了。来测定。3流变性能2混炼硫化仪数据(见表3)表明了含有分散剂的一种有效的分散剂将减少混炼过程中的能混炼胶具有较低转矩值,转矩值较低通常表明量消耗并能够使填料快速地混入。功率消耗测填料与填料之间的相互作用较弱。量结果(见表2)表明,添加分散剂可以降低功率消耗和胶料温度。4硫化性能加与不
5、加分散剂的胶料混炼功率曲线表分散剂对硫化速度有轻微的延迟作用,从明,随着白炭黑、偶联剂和分散剂的加入,功率而导致硫化胶物理性能降低(见表4)。没有试消耗量立即急剧增大,尔后又迅速降低。当白图为本研究调节硫化速度或硫化程度,这个问炭黑与偶联剂单独加入时却看不到明显的波题将留给配方设计人员。应注意,作为公认的362轮胎工业2001年第21卷表3硫化仪数据对比胶料含HDI胶料项目时间/min转矩/(N·m)时间/min转矩/(N·m)最小1.581.111.270.99ts12.851.223.071.11ts23.
6、401.333.831.22t304.822.425.382.26t505.293.305.873.10t909.725.0110.884.76t9513.575.2215.194.96最大29.415.4429.645.18图1分散剂对剪切弹性模量的影响□—HDI252MPH;△—HDI262MPH表4加与不加分散剂胶料物理性能对比分散剂用量/份项目03邵尔A型硬度/度72.269.6100%定伸应力/kPa501443300%定伸应力/kPa20701835补强指数4.134.14拉伸强度/kPa27502
7、470扯断伸长率/%366379衡量聚合物与填料间相互作用的300%和100%定伸应力的比值没有改变。补强指数保持率表明,提高促进剂和/或硫化剂用量可在合适的硫化速度下使硫化胶物理性能得到恢复。图2分散剂对剪切损耗模量的影响注同图1致。白炭黑粒子表面上的偶联剂使它们的导电5动态性能性进一步降低。了解了分散剂的特性才知道,加与未加分散剂胶料的弹性模量测量结果分散剂有可能通过提高胶料的导电性来有效地表明,加入分散剂胶料的弹性模量较低(见图减少静电积累。为了检验这种可能性,按照“联1)。弹性模量低表明填料与填料间的相
8、互作用邦政府试验方法4046”使用静电衰减仪测试了较弱,也就是说填料粒子得到了较好的分散。含有和不含有分散剂硫化胶的抗静电性能。含弹性模量低也可以反映出胶料比较容易加工以有分散剂样品的静电荷快速地消散。及改善了挤出型胶的尺寸稳定性。通过加与不加分散剂的胶料表面电荷消散加入分散剂还可以降低损耗模量(见图时间对比可知,在相对湿度为1117%的条件2)。损耗模量是填充剂网络破坏和重新形成的下
