环保芳烃油RAE在载重轮胎胎面胶中的应用

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1、６８４轮胎工业２０１１年第３１卷环保芳烃油ＲＡＥ在载重轮胎胎面胶中的应用吕强，苟登峰（贵州轮胎股份有限公司，贵州贵阳５５０００８）摘要：研究环保芳烃油ＲＡＥ在载重轮胎胎面胶中的应用情况。结果表明：ＲＡＥ组成接近高芳烃油（ＤＡＥ），在实际使用中不需要对配方进行大幅调整；ＲＡＥ胶料具有较好的动态性能，生热低，硫化速度慢，加工性能好，其他各项物理性能与ＤＡＥ胶料相当；采用ＲＡＥ等量替代ＤＡＥ对轮胎成品性能没有影响。关键词：环保芳烃油；载重轮胎；胎面胶中图分类号：ＴＱ３３０．３８＋４；Ｕ４６３．３４１＋．３文献标志码：Ｂ文章编号：１００６－８１７１（２０

2、１１）１１－０６８４－０５高芳烃油（ＤＡＥ）主要用于改善胶料的加工产品；炭黑Ｎ２２０，昆明金象炭黑厂产品；炭黑性能并降低生产成本。石油系ＤＡＥ芳烃含量Ｎ３３０，贵州清镇炭黑厂产品。高，具有与橡胶相容性好、迁移性小、相应胶料耐１．２配方热老化性能好的特点，但ＤＡＥ所含的苯并芘等试验配方如表１所示，其中４＃配方为正常生多环芳烃化合物对人体和环境具有极大的危害。产配方。随着世界环保意识的加强，ＤＡＥ在橡胶制品中的应用越来越受到限制。欧盟于２００５年出台了关表１试验配方份于在轮胎生产中禁用ＤＡＥ等有毒橡胶油的指配方编号组分１＃２＃３＃４＃令，该指令规定自

3、２０１０年１月１日起在欧盟各国ＮＲ复合胶７５７５００的轮胎生产中全面禁止使用有毒橡胶油，并明确ＳＢＲ２５２５１００１００规定轮胎用橡胶油中根据ＩＰ３４６方法测定的多炭黑／白炭黑５６５６７２．５７２．５氧化锌／硬脂酸６６４４环芳烃化合物（ＰＣＡ）质量分数小于０．０３，每千克ＤＡＥ０６０１５油中苯并芘质量小于１ｍｇ、８种特定多环芳烃的ＲＡＥ６０１５０总质量小于１０ｍｇ。ＤＡＥ替代品的开发应用已防老剂４０２０／ＲＤ３３２．８２．８硫黄１．７４１．７４１．５６１．５６迫在眉睫。世界各油品公司也陆续推出相关产促进剂ＣＺ／ＮＯＢＳ１１１．８１．８品，如残余芳

4、烃提取物（ＲＡＥ）、处理ＤＡＥ和浅抽其他９．８９．８９．５９．５［１］油等。１．３主要设备和仪器本工作选用ＲＡＥ替代ＤＡＥ用于载重斜交３Ｌ密炼机和Ｆ２７０型密炼机，英国法雷尔公轮胎胎面胶中进行多项性能对比试验，以期为司产品；ＸＭ１４０／２０型密炼机，益阳橡胶塑料机械ＲＡＥ的推广应用做好技术准备。集团有限公司产品；１０英寸开炼机，上海橡胶机械厂产品；ＸＬＢ－Ｑ５００×５００型２５０ｔ蒸汽平板硫１实验化机，青岛巨融机械技术有限公司产品；４０１Ａ型１．１主要原材料老化试验箱，上海实验仪器有限公司产品；＃复合胶，云南高深橡胶有限公司产ＮＲ，２０Ｔ２０００

5、Ｅ型电子拉力机、Ｍ２００Ｅ型门尼粘度仪和品；ＳＢＲ，牌号１５００，中国石油兰州石化分公司产Ｒ１００Ｅ型橡胶硫化仪，北京友深电子仪器有限公品；ＲＡＥ，牌号Ｆｌａｖｅｘ５９５Ｂ，英荷皇家壳牌集团司产品；ＦｌｅｘｏｍｅｔｅｒⅡ５２２０１型压缩生热试验机，美国ＴｅｃｈＰｒｏ公司产品；Ｑ８００型动态力学分作者简介：吕强（１９７２—），男，山东莱芜人，贵州轮胎股份有限公司工程师，硕士，主要从事轮胎配方设计和工艺管理工作。析仪，美国ＴＡ公司产品；Ｎｉｃｏｌｅｔ５６０型红外光第１１期吕强等．环保芳烃油ＲＡＥ在载重轮胎胎面胶中的应用６８５谱仪，美国尼高力仪器公司产

6、品。１．４试样制备小配合试验胶料分两段进行混炼，一段混炼在３Ｌ密炼机中进行，转子转速为８０ｒ·ｍｉｎ－１，３０ｓ３０ｓ混炼工艺为：生胶塑炼→小料→炭６０ｓ黑→排胶。二段混炼在开炼机上进行，６０ｒ·ｍｉｎ－１混炼工艺为：一段混炼胶、硫黄和促进剂→薄通６次，混炼均匀后下片。大配合试验胶料分两段进行混炼，一段混炼１—ＲＡＥ；２—ＤＡＥ。在Ｆ２７０型密炼机中进行，转子转速为４０图１ＲＡＥ和ＤＡＥ的红外光谱４０ｓ－１ｒ·ｍｉｎ－１，混炼工艺为：生胶和小料→压压砣→图１中７４８和８８１ｃｍ处是苯环ＣＨ面内弯曲振动吸收峰；１６１８

7、ｃｍ－１处是芳环１００℃１６５℃提压砣→炭黑→油→排胶。二段混炼－１处是ＣＣ伸缩振动吸收峰；３０２１和３０５２ｃｍ在ＸＭ－１４０／２０型密炼机中进行，转子转速为２０［２］－１苯环ＣＨ伸缩振动吸收峰。从图１可以ｒ·ｍｉｎ，混炼工艺为：一段混炼胶、硫黄和促进看出，ＲＡＥ和ＤＡＥ的吸收峰位置和数量相当，但９０ｓ１０５℃剂→压压砣→提压砣→排胶。ＲＡＥ的几处苯环特征吸收峰均比ＤＡＥ弱，说明１．５性能测试ＲＡＥ的构成非常接近ＤＡＥ，没有本质的变化，仅各项性能均按照相应国家或企业标准进行通过适当降低芳烃含量就可以保证多环芳烃

8、含量测试。达到环保要求。由此可见，ＲＡＥ替代ＤＡＥ是可行的，且不需要对配方做太大调整。２结果与讨论２．３小配合试验２．１理化分析２．３．