绿色轮胎助剂在溶聚丁苯橡胶_白炭黑轿车轮胎胎面胶中的应用_HenselM (1)

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1、第5期盖雪峰等摘译1绿色轮胎助剂在溶聚丁苯橡胶-白炭黑轿车轮胎胎面胶中的应用289绿色轮胎助剂在溶聚丁苯橡胶-白炭黑轿车轮胎胎面胶中的应用HenselM等著盖雪峰魏希文摘译摘要:白炭黑技术在轮胎生产中逐步得到应用。然而,由于配方的不同和设备的限制,白炭黑胶料的加工会遇到困难。为了克服这些操作上的困难,可以在混炼期间使用加工助剂,但这些加工助剂会对硫化胶和未硫化胶的性能产生一定影响。中图分类号:TQ330138+1文献标识码:B文章编号:1006-8171(2000)05-0289-03在欧洲及世界其它地方白炭黑在轮

2、胎技术表1绿色轮胎胎面胶配方份中受到越来越广泛的关注。精心选择加工助剂配方编号配方组分对比胶料123有助于克服因配方或设备原因引起的操作问S-SBR(BunaVSL2525-0)75757575题。BR(BunaCB10)25252525众所周知,含有白炭黑的胶料不易混炼,也白炭黑Ultrasil3370Gr80808080不利于加工。对于细粒子白炭黑配合原理许多硅烷偶联剂X50S12.512.512.512.5橡胶专家已进行了详细的讨论。高芳烃油32.532.532.532.5在绿色轮胎制造过程中,使用高活性白炭

3、氧化锌2.52.52.52.5硬脂酸1.0000黑填充胶料会引起诸如填料分散性差或分散不防老剂6PPD2.02.02.02.0均匀、门尼粘度高、挤出质量差或挤出温度过高石蜡1.51.51.51.5等许多操作问题。不同化学成分的加工助剂在StruktolGTI04.000一定的方法范围内影响硫化胶及未硫化胶性StruktolEF44003.00StruktolA730003.0能。硫黄1.41.41.41.4促进剂CBS1.71.71.71.71试验参数促进剂DPG2.02.02.02.0表1示出了绿色轮胎胎面胶配方

4、,以考察加工助剂对胶料所产生的影响。表2和3示出表2绿色轮胎胎面胶母炼程序了混炼的3个步骤。时间/min加料工序0生胶StruktolGTI(简称GTI)是脂肪族锌皂0.50氧化锌、2/3白炭黑、2/3硅烷偶联剂和硬脂酸和脂肪酸酯的混合物,它可以在母炼前期加入,2.25剩余白炭黑、剩余硅烷偶联剂、芳烃油、而StruktolEF44(简称EF44)和StruktolAkt-i石蜡和防老剂6PPD4.00清扫(加GTI)vator73(简称A73)则必须在回炼(第二阶段混4.75排胶炼)阶段加入,因为二者对硅烷偶联反应

5、具有影为芳香族化合物和脂肪族锌皂的混合物,用量响。与EF44相同。EF44是钾皂和锌皂的低共熔混合物,在一定程度上比GTI更能有效地降低胶料的门尼2结果与讨论粘度。因此,用3份EF44替代4份GTI;A73绿色轮胎胎面胶混炼的能耗如图1所示。290轮胎工业2000年第20卷表3绿色轮胎胎面胶回炼和终炼程序低了挤出压力,A73次之。经检测,在小的挤出时间/min回炼加料工序试样(伽维口型)中,挤出物温度没有明显差异。0加入母炼胶及EF44或A73但是在大规模挤出时,可以增大挤出量,或降低)在600W#h-1条件下排胶

6、时间/min终炼加料工序挤出温度,这些尚有待改进。0加入回炼母胶、硫黄和促进剂3种加工助剂对硫化胶物理性能几乎没有1排胶影响。绿色轮胎胎面胶老化后定伸应力变化率炼总能耗最低,尤其是母炼胶的能耗明显降低。如图5所示。由图5可见,A73具有最好的热然而,从总能耗看,EF44和A73没有显示出任老化(热空气老化条件为70e@7d)定伸应力何优越性。保持率,其它胶料老化性能接近。绿色轮胎胎面胶门尼粘度与停放时间的关图6所示为绿色轮胎胎面胶裤形撕裂强系如图2所示(其中对比胶料在停放7天后的度。从图6可以看出,EF44老化前后

7、的撕裂强门尼粘度大于100)))编者注)。从图2可以度最大,GTI的撕裂强度也比对比胶料的高。看出,3种加工助剂胶料在停放前后的门尼粘度均低于对比胶料,而EF44具有最好的加工3机理性能。高聚物与填充剂之间的作用力明显受所使绿色轮胎胎面胶的门尼焦烧t5(121e)如图3所示。由图3可见,由于加工助剂的影响,胶料的门尼焦烧的差别明显不同。A73优于其它加工助剂,但3种加工助剂胶料均比对比胶料有更好的加工安全性。在多数情况下,白炭黑胎面挤出时会出现工艺问题,图4所示为实验室挤出机挤出参数。图3绿色轮胎胎面胶的门尼焦烧(

8、121e)在挤出速度恒定时,GTI胶料挤出量较大,挤出压力与对比胶料相同。EF44胶料显著降图4绿色轮胎胎面胶挤出速率与挤出压力1)挤出量;2)挤出压力图1绿色轮胎胎面胶混炼耗能1)母炼;2)回炼;3)终炼;4)总计图2绿色轮胎胎面胶门尼粘度[ML(1+4)图5绿色轮胎胎面胶老化后定伸应力变化率100e]与停放时间的关系1)100%定伸应力;2)200%定伸