韓洪偉 于江升  天津市萬達輪胎集團有限公司 300402

周 洪  劉志勇  江蘇中宏環(huán)?？萍加邢薰? 214437

摘要：研究速溶流體黑金橡膠在輪胎膠料中的應用。

結果表明：在配方中通過不同比例替代傳統(tǒng)操作油，可以顯著提高膠料的拉伸性能。

在胎面膠中使用時，對提高磨耗、降低生熱和改善抗?jié)窕阅芫蟹e極作用。

速溶流體黑金橡膠作為一種環(huán)保改性新材料，可減少廢棄物的排放，節(jié)約原材料的使用，有效降低輪胎制作成本。

關鍵詞：拉伸性能、磨耗、環(huán)保改性、成本

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠，STR20，泰國產品；鎳系丁二烯橡膠，牌號BR9000，中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司；

乳聚丁苯，牌號SBR1723，中國石油化工股份有限公司齊魯分公司橡膠廠；

炭黑，牌號N234，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰荆画h(huán)保芳烴油，牌號V500，寧波漢圣化工有限公司產品；速溶流體黑金橡膠，山西宏輝新材料科技有限公司

1.2 試驗配方

試驗胎面配方如表1所示，其中速溶流體黑金橡膠，分別代替配方中環(huán)保芳烴油量的30%、50%、80%。

1.3 主要設備和儀器

XM270（4~40）型密煉機，大連橡塑機械股份有限公司產品； MFR100型自動型無轉子流變儀，上海諾甲儀器儀表有限公司；

MV3L型門尼粘度儀，上海諾甲儀器儀表有限公司；GT-AI-7000S型電子式萬能試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；

GT-7012-D型DIN磨耗試驗機，高鐵檢測儀器有限公司； GT-7012-Q型橡膠動態(tài)切割試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；

RPA2025橡膠加工分析儀，上海梓萌智能機器人有限公司產品；VR-7130型動態(tài)機械分析（DMA）儀，日本UESHIMA產品。

1.4 試樣制備

膠料采用3段混煉工藝，均在XM270型密煉機進行。

一段混煉工藝為：加入生膠、其他母煉膠小料和炭黑壓壓砣30S，轉速35r/min提壓砣到位清掃，溫度115℃加油壓壓砣25S提壓砣到位清掃壓壓砣至160℃排膠；

二段混煉工藝為：加入一段母煉膠壓壓砣40S，轉速30 r/min提壓砣到位清掃壓壓砣至160℃排膠。

三段混煉工藝為：加入二段母煉膠和終煉膠小料壓壓砣40S，轉速25 r/min提壓砣到位清掃壓壓砣至100℃排膠。

1.5性能分析

（1）加工性能。采用RPA測試混煉膠的損耗因子tanδ，測試條件為：溫度100℃，頻率0.1HZ，應變掃描0.7~1256%。

（2）動態(tài)力學性能。采用DMA儀進行測試，測試條件為：頻率10HZ，動應變0.25%，溫度掃描-60~80℃。

（3）動態(tài)切割性能：使用橡膠動態(tài)切割試驗機測試切割質量損失率。

（4）環(huán)保性能：使用核磁共振儀（NMR）測試Bbay質子。

（5）其他性能均按照相應的國家標準或企業(yè)標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 硫化特性

膠料的硫化特性如表2所示。

從表2可以看出：速溶黑金橡膠不同比例替代環(huán)保芳烴油后，對門尼粘度、焦燒時間幾乎無影響。

隨著替代比例的增加，流變儀大轉矩MH增加，這與速溶流體黑金橡膠材料中含有橡膠烴有關。

2.2物理性能

膠料的物理性能如表3所示

從表3可以看出：速溶流體黑金橡膠的加入，可以提高膠料的拉伸強度和定伸，隨著用量增加扯斷伸長率有下降趨勢，實際應用中可根據(jù)性能需求制定合適的替代比例。

可有效提高胎面的磨耗性能，并對撕裂性能有改善。老化后拉伸性能保持較好。

2.3 動態(tài)性能

膠料動態(tài)性能如表4、圖1所示

從表4中可以看出：速溶流體黑金橡膠后加入后，可以保持玻璃化轉變溫度

基本不變，提高了0℃下的tanδ，降低60℃下的tanδ。DMA數(shù)據(jù)表明對提高膠料的抗?jié)窕阅芎徒档蜕鸁峋蟹e極作用。

2.4 低溫性能

硫化膠低溫（-30℃）停放下的硬度增長如表5：

從表5中可以看出：速溶流體黑金橡膠加入后，硫化膠在低溫-30℃的停放條件下，邵爾A硬度增加幾乎一致，不影響膠料的低溫性能。

2.5 動態(tài)耐切割性能

硫化膠動態(tài)切割質量損失率如表6：

從表6中可以看出：速溶流體黑金橡膠的加入，可改善膠料的耐切割性能。

2.6加工性能

未硫化膠的損耗因子曲線如圖2：

從圖2中可以看出：使用RPA測得的數(shù)據(jù)表明，隨著速溶流體黑金橡膠的使用比例增加，tanδ增大，對降低胎面擠出口型膨脹率有積極影響，這應與速溶流體黑金橡膠的使用提高了膠料的分散有關。

2.7環(huán)保性能

硫化膠的環(huán)保指標SVHC和Hbay含量如表7：

從表中7可以看出：速溶流體黑金橡膠作為一種環(huán)保新材料，不同比例替代環(huán)保芳烴油后，SVHC和Hbay均滿足環(huán)保要求。

3 結論

速溶流體黑金橡膠替代傳統(tǒng)操作油應用到胎面配方中，能夠改善膠料的物理性能，對加工性能及動態(tài)機械性能均有積極作用，可提高磨耗性能和抗?jié)窕阅?，降低滾阻阻力。

速溶流體黑金橡膠具有環(huán)保改性屬性，相比傳統(tǒng)操作油具有成本優(yōu)勢，可以提高社會經濟效益，促進經濟發(fā)展的可持續(xù)性。

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