加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用

1、1加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用潘廣麗1董彩麗1于國鴻1滿輝剛2范汝良2(1山東成山輪胎股份有限公司山東榮成2643002萊茵化學(xué)(青島)有限公司山東青島266043)新一代轎車輪胎胎面膠中含有溶聚丁苯橡膠(ＳＳＢＲ)和ＢＲ并添加高活性白炭黑和偶聯(lián)劑在降低輪胎滾動阻力的同時可提高輪胎的抗?jié)窕阅芎投臼褂眯阅?。近年來國外輪胎公司加快了在這方面的研究與開發(fā)步伐并對這一技術(shù)冠以不同名稱如米其林公司的“綠色輪胎”

2、大陸公司的“白炭黑技術(shù)”和固特異公司的“新膠料技術(shù)”。這種新型白炭黑胎面膠生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵是聚合物技術(shù)和填料偶聯(lián)劑體系。Ｎｏｒｄｅｓｉｅｋ首先提出“集成橡膠”的概念將輪胎生產(chǎn)工藝與高分子化學(xué)結(jié)合起來。曾有專利[1]指出以白炭黑或炭黑白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑的混合物為主的補強體系對輪胎性能有很大的影響。德國Ｍｅｔｚｅｌｅｒ公司以此為基礎(chǔ)推出了被稱為“藍(lán)色輪胎”的冬用輪胎但由于膠料的擠出和模壓都很困難1976年該公司不得不停止生產(chǎn)這種輪胎。萊茵化學(xué)

3、(青島)有限公司開發(fā)出加工助劑萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ它們的相對分子質(zhì)量分布都是專門為白炭黑膠料而設(shè)計的。本工作研究這兩種加工助劑在白炭黑胎面膠中的應(yīng)用效果。1實驗1.1原材料ＳＳＢＲ牌號ＢｕｎａＶＳＬ1955Ｓ25苯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)025玻璃化溫度20℃充油量26份乳聚丁苯橡膠(ＥＳＢＲ)牌號Ｋｒｙｌｅｎｅ1500ＢＲ牌號ＢｕｎａＣＢ23和ＣＢ24德國拜耳公司產(chǎn)品。白炭黑牌號ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ3比表面積為130ｍ2ｇ1德國德固薩公司產(chǎn)品。萊茵

4、塑分ＳＴ和ＧＴ萊茵化學(xué)(青島)有限公司產(chǎn)品。其它原材料均為市售工業(yè)品。1.2試驗配方(1)ＳＳＢＲＢＲ膠料ＳＳＢＲ88ＢＲ(ＢｕｎａＣＢ24)30白炭黑70炭黑Ｎ11010硅烷偶聯(lián)劑Ｘ50Ｓ125氧化鋅3硬脂酸1芳烴油20防老劑ＲＤ1防老劑40201.5萊茵蠟6541.5促進劑ＣＺ1.5促進劑Ｄ2硫黃1.5萊茵塑分ＳＴ或ＧＴ5。(2)ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料ＳＳＢＲ37ＥＳＢＲ35ＢＲ(ＢｕｎａＣＢ23)35白炭黑40炭黑Ｎ22040硅

5、烷偶聯(lián)劑Ｓｉ6962防老劑40201.5防老劑ＲＤ1.5萊茵蠟6541.5氧化鋅3硬脂酸1芳烴油8硫黃1.5促進劑ＣＺ1.5促進劑Ｄ2.5萊茵塑分ＳＴ變量。1.3主要設(shè)備與儀器ＦａｒｒｅｌＢＲ密煉機德國法雷爾公司產(chǎn)品Ｔ2000型電子拉力機和ＭＤＲ2000型門尼粘度計美國孟山都公司產(chǎn)品ＯＤＲ2000型硫化儀美國埃邇法公司產(chǎn)品ＤＭＡ型動態(tài)粘彈譜儀德國耐馳公司產(chǎn)品Ｌａｓｔｏｇｒｒｐｈ678Ｓ型流變硫化儀德國Ｇｏｔｔｆｅｒ公司產(chǎn)品。1.4混煉工

6、藝混煉分三段進行具體過程如下。一段混煉在密煉機中進行加料順序為:生膠1ｍｉｎ→炭黑、12白炭黑、12硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、萊茵塑分和芳烴油1ｍｉｎ→12白炭黑、12硅烷偶聯(lián)劑、防老劑、萊茵蠟3從表2可以看出在ＳＳＢＲＢＲ膠料中加入萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ可使膠料的門尼焦燒時間和硫化速度有所延遲同時可改善膠料的加工性能。2.1.3物理性能萊茵塑分ＳＴ和ＧＴ對ＳＳＢＲＢＲ硫化膠物理性能的影響如表3所示。從表3可以看出在ＳＳＢＲＢＲ膠料中加入

7、萊茵塑分ＳＴ硫化膠的邵爾Ａ型硬度和100%定伸應(yīng)力略有提高300%定伸應(yīng)力和回彈值略有下降而加入萊茵塑分ＧＴ硫化膠的邵爾Ａ型硬度、定伸應(yīng)力和回彈值均略有下降。2.2萊茵塑分ＳＴ用量對ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料性能的影響2.2.1加工性能萊茵塑分ＳＴ用量對ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料加工性能的影響如表4所示。從表4可以看出隨著萊茵塑分ＳＴ用量的增大ＳＳＢＲＥＳＢＲＢＲ膠料的門尼粘度逐漸減小擠出量和擠出速度(萊茵塑分ＳＴ用量為5份時除外)逐漸增大