白炭黑分散剂A60在轮胎胎面胶中的应用
资讯类型:助剂信息 加入时间:2007年3月6日10:39
    俞华英,刘 蓉(中橡集团曙光橡胶工业研究设计院,广西桂林 541004)
    分散剂作为加工助剂具有促进填料分散、缩短混炼时间、增加胶料流动性等作用。由于白炭黑代替炭黑作为补强剂用于轮胎胎面胶,能降低轮胎的滚动阻力、改善抗湿滑性能及提高抗刺扎性能。因此,在轮胎胎面胶中,尤其是子午线轮胎胎面胶中大量使用白炭黑已是一种必然趋势。目前国内专用于白炭黑或用于白炭黑与炭黑并用胶料的分散剂还很少,此类产品的开发和应用技术还处于探索阶段。山东阳谷华泰化工有限公司生产的白炭黑分散剂A60是一种特种表面活性剂与脂肪酸衍生物的结合物,有明显的界面活化作用。用于橡胶的混炼过程,能与胶料中的白炭黑及其它无机填料相互作用,有效促进填料团粒的结构,提高其分散速度和分散水平。对于白炭黑与炭黑的并用胶料或炭黑单用胶料亦有相同的功能。另外,它还有优异的内润滑作用,能降低胶料的门尼粘度,提高混炼效率,减少混炼胶生热。
    下文描述的是对白炭黑分散剂A60用于轮胎胎面胶的应用试验,及考察其对胶料加工性能和物理性能的影响。
    1实验
    1.1主要原材料白炭黑分散剂(牌号:A60),山东阳谷华泰化工有限公司产品;普通沉淀法白炭黑(市售);其它材料均为轮胎工业常用原材料。
    1.2配方特征

    1.3主要仪器及设备
    Φ160mm×32mm开炼机;45t平板硫化机;孟山都R 100S硫化仪;孟山都T 10电子拉力机;YS 25压缩试验机;PL 140疲劳试验机;RCD Ⅱ型橡胶炭黑分散度测定仪。
     1.4性能测试
     各项性能均按相应的国家标准进行测试。2结果与讨论2.1理化分析白炭黑分散剂A60的理化分析结果见表2。

    2.2硫化特性及加工性能
    胎面胶的加工性能主要受其粘度的影响,同时也受到胶料的门尼焦烧时间的影响。加入分散剂A60对胶料的加工性能和硫化特性的影响如表3所示。

  从表3看,加入1.5份分散剂A60的1#胶料与2#胶料比,门尼粘度值下降7,120℃门尼焦烧时间延长14min;138℃硫化仪的t10时间延长0.7min,t90时间延长2.4min。从试验结果看,加入分散剂A60使胶料的门尼粘度值下降。分析认为,由于分散剂A60具有内润滑作用,可减少橡胶大分子链的内聚力和内磨擦,因此胶料的门尼粘度较低。胶料门尼粘度的降低有利于改善胎面胶的加工性能,提高胎面胶挤出速度,降低挤出温度和减少断面气孔。
    2.3物理性能
    分散剂A60对胎面胶料物理性能的影响如表4所示。

  从表4看,1胶料与2胶料相比,300%定伸应力稍高,随硫化时间延长,呈上升趋势;压缩疲劳生热下降3℃;其余物性相近。
    2.4填料分散度测定结果
    从测试结果看,在相同的混炼工艺条件下,加有1.5份分散剂A60的1#胶料其填料分散度达到8级,而未加分散剂的2#胶料,填料分散度只达到7级。从试验情况看,分散剂A60在实验室小开炼机混炼时,也发挥了很好的分散功能。由于分散剂A60具有较低的熔点(见表2),使其在开炼机混炼之场合,亦能发挥很好的分散功能和增塑功能。由于填料分散度提高,使白炭黑与橡胶的接触面积增加,充分发挥了白炭黑能降低硫化胶生热的特点,使加有分散剂A60的1#胶料的生热低于不加分散剂的2#胶料(见表4)。
    3车间大配合试验情况
    将使用分散剂A60的胎面试验配方进行车间大配合试验,胶料的物性良好,混炼、挤出、成型、硫化过程工艺性能良好,成品物性良好。
    4结论
    在加有20份普通沉淀法白炭黑、33份炭黑的胎面胶料中加入1.5份白炭黑分散剂A60,使混炼胶的填料分散度提高,混炼胶的门尼粘度值下降,门尼焦烧时间延长,硫化速率有所减慢,硫化胶的压缩生热下降,300%定伸应力稍为上升,其余物性影响不大。从试验结果看,白炭黑分散剂A60具有帮助白炭黑、炭黑分散,改善胶料加工性能的作用。
文章来自:中国橡胶助剂网
文章作者:网络管理员
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