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1、680轮胎工业2004年第24卷用芳纶短纤维降低载重轮胎胎面胶的滞后损失R.Datta,M.Peters(帝人芳纶公司)中图分类号:TQ330.1+5;U463.341+.3;TQ342+.723文献标识码:B文章编号:10068171(2004)11068004用纤维补强的弹性体可以兼有橡胶的弹性与段混炼中加入氧化锌、硬脂酸、炭黑、芳烃油和防补强纤维的强度和刚性,用长纤维增强弹性体已老剂。在非生产段将聚间亚苯基异邻苯二酰胺为人熟知,但
2、是这种复合物主要限用于轮胎特定(MPIA)、聚对亚苯基邻苯四酰胺(PPTA)或共聚部位(如胎体、带束层或冠带层)、胶带和胶管。形对亚苯基/3,4氧二亚苯基邻苯四酰胺(coPP状复杂的胶料(如轮胎胎面胶、基部胶)无法用长TA)加入密炼机中。表1示出了所用纤维的物理纤维增强弹性体制造。采用橡胶工业常用的挤出性能对比。表2和3示出了研究的配方。和传递模压工艺,用巧妙设计的芳纶短纤维可以MPIA的结构为:制备复杂的胎面部件。本文的目的是评价短纤维NHNHOCCOn(切断和浸渍切断的)对典
3、型胎面胶的影响,重点是滞后损失、生热和胎面耐磨性能方面的改善。PPTA的结构为:NHNHOCCOn1实验胶料用促进剂NS和硫黄硫化。在密炼机一coPPTA的结构为:HNNHOCCOmHNONHOCCOn表1不同芳纶纤维的物理性能表3炭黑减量优化胶料配方份纤维品种杨氏模量/GPa断裂强度/MPa断裂伸长率/%配方编号组分MPIA8~10600~70035~45678910PPTA24~252400~30003~4炭黑N3754036363636coPPTA20~21300
4、0~32505~7MPIA切断短纤维(3mm)01000MPIA浸渍切断短纤维(3mm)00100coPPTA切断短纤维(3mm)00010表2含不同补强短纤维胶料的配方份coPPTA浸渍切断短纤维(3mm)00001组分配方编号注:配方其它组分为NR(SMRCV)80,BR(BunaCB10)1234520,TOR80122.5,炭黑N6605,芳烃油8,氧化锌4,硬脂MPIA切断短纤维(3mm)03000酸2,防老剂6PPD2,促进剂TBBS0.7,硫黄2
5、3。MPIA浸渍切断短纤维(3mm)00300coPPTA切断短纤维(3mm)000301.1密炼和硫化coPPTA浸渍切断短纤维(3mm)00003使用密炼机按常规标准方法制备上述配方的注:配方其它组分为NR(SMRCV)80,BR(BunaCB10)母炼胶。将所需量的纤维加入密炼机里的混炼胶20,TOR80122.5,炭黑N37540,炭黑N6605,芳烃油8,中,用足够的时间和转矩使纤维分散于基质中。氧化锌4,硬脂酸2,防老剂6PPD2,促进剂TBBS0.7,
6、硫黄2.3。在两辊开炼机上添加硫化剂,胶料保持同一方向第11期R.Dattaetal用芳纶短纤维降低载重轮胎胎面胶的滞后损失681压炼,以便使纤维获得最佳取向度。然后割取样品胶片,用模压法在160下硫化90min。表5胶料物理性能1.2性能测试项目配方编号12345分别用门尼粘度计和无转子硫化仪测定胶料IRHD硬度/度6470706868的加工性能和硫化性能。50%定伸应力/MPa1.13.44.23.84.2用万能试验机按ISO37测定硫化胶的应力100%定伸应
7、力/MPa2.03.94.44.14.4拉伸强度/MPa24.523.023.223.223.7应变性能。其它物理试验方法如下:硬度ISO拉断伸长率/%57052050051049548;撕裂强度(圆弧形试验,1mm割口)ISO34:注:硫化条件为160!t90。1994;DIN磨耗量DIN53516。5使用至损疲劳试验机测量在35!10-3kJ∀m的恒能量变形下的至损疲劳性能。在粘度分析仪上进行动态力学试验,试验温度为60,频率15Hz,DSA为1%。通过用Ellis和Weldin
8、g报道的方法在甲苯中平衡溶胀来阐述硫化胶的结构。将获得的Vr值转换成门尼里夫林常数(CI),最后用文献报道的方法测定单硫键、双硫键和多硫键的比例。图1胶料在160下的硫化曲线2结果与讨论最下边一条曲线为参比配方,其余均加短纤维(原文如此)。2.1MPIA和coPPTA的影响如所预料的那样,添加MPIA或coPPTA(切断或浸渍切断短纤维)提高了硫化仪的最大转矩,而无损于焦烧性能、硫化时间或门尼粘度。表4汇总了加工性能和硫化仪数据。图1示出了MPIA和coPPTA短纤维对硫化胶影响的典
