張 立,陳永周,王廷山,陳玉江(鶴壁安黎環(huán)燕輪胎有限責(zé)任公司,河南鶴壁 456250)
本文主要介紹卡博特炭黑和國(guó)產(chǎn)炭黑的性能,以及在胎面膠中的應(yīng)用效果。
1實(shí)驗(yàn)
1. 1原材料
20#NR,印度尼西亞產(chǎn)品; BR牌號(hào)9000,中國(guó)石化北京燕化石油化工股份有限公司;O-SBR牌號(hào)1712 ,中石化華北齊魯石化公司; N220、N330,美國(guó)卡博特公司產(chǎn)品;其它材料均為橡膠工業(yè)常用原材料。
1. 2基本配方
試驗(yàn)配方(質(zhì)量份):生膠(NR /BR9000 /O-SBR1712: 40/30/30) 100;細(xì)再生膠(過(guò)濾) 16;活性劑 7;硫化促進(jìn)劑 2. 1;防老劑 4. 5;卡博特炭黑N220 40;N330 21;操作油 10;均勻劑 2。
正常生產(chǎn)配方中炭黑采用國(guó)內(nèi)常用炭黑,其余均同實(shí)驗(yàn)配方。
1. 3試驗(yàn)儀器設(shè)備與設(shè)備
XK160mm×320mm型開(kāi)煉機(jī),廣東湛江橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品; 45t平板硫化機(jī),新鄉(xiāng)橡塑機(jī)械廠產(chǎn)品;M200型門尼粘度計(jì)、R100E型硫化儀、F200E型電子拉力機(jī),北京友深電子儀器廠產(chǎn)品; ST-CN熱空氣老化箱,南通宏達(dá)試驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品;阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī),江都試驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品。
1. 4混煉工藝
小配合試驗(yàn)?zāi)z料采用開(kāi)煉機(jī)混煉,加料順序?yàn)?生膠→防老劑、氧化鋅和硬脂酸→炭黑→芳烴油→促進(jìn)劑和硫黃→薄通后加大輥距下片備用。試樣在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化。為減小系統(tǒng)誤差,生膠采用同一批塑煉后分開(kāi)稱量。
2結(jié)果與討論
2. 1化學(xué)分析
卡博特公司炭黑化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表1看出卡博特公司炭黑化學(xué)分析結(jié)果符合技術(shù)指標(biāo)。DBP吸收值偏中上限,灰分、水分相對(duì)較小。DBP值越高,說(shuō)明炭黑結(jié)構(gòu)度越高,對(duì)膠料的粘度、定伸應(yīng)力及硬度就會(huì)增加,加工性能改善。
國(guó)產(chǎn)炭黑化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表2。
從表2看出國(guó)產(chǎn)炭黑化學(xué)分析結(jié)果符合技術(shù)指標(biāo)。DBP吸收值偏中下限,灰分、水分相對(duì)較大。
2. 2物理測(cè)試
卡博特公司炭黑物理測(cè)試結(jié)果與硫化性能見(jiàn)表3,國(guó)產(chǎn)炭黑物理測(cè)試結(jié)果與硫化性能見(jiàn)表4。
從表3和表4看出,卡博特公司和國(guó)產(chǎn)炭黑物理測(cè)試結(jié)果雖然都符合技術(shù)指標(biāo),但卡博特炭黑由于DBP吸收值高,其強(qiáng)力、定伸應(yīng)力、硬度都比國(guó)產(chǎn)炭黑偏高。混煉時(shí)卡博特炭黑易混入,且濕法造粒均勻,無(wú)粉狀現(xiàn)象,混煉膠料發(fā)亮。硫化性能影響不大。
為了減小隨機(jī)誤差或系統(tǒng)誤差,物理測(cè)試時(shí)都硫化了雙片,結(jié)果均為平均值。同時(shí)做了3#參比炭黑小配合實(shí)驗(yàn),以了解在實(shí)驗(yàn)中誤差的大小。參比炭黑物理測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。
從表5看出實(shí)測(cè)結(jié)果在指標(biāo)中上限,說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)中誤差較小,效果較理想。
2. 3小配合試驗(yàn)
小配合試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
從表6可以看出,卡博特炭黑補(bǔ)強(qiáng)效果明顯,焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),使用卡博特炭黑混煉膠料的撕裂強(qiáng)度與磨耗均優(yōu)于正常生產(chǎn)配方中國(guó)產(chǎn)炭黑,且老化系數(shù)較高。
3結(jié)論
1.使用卡博特炭黑,能顯著提高混煉膠的強(qiáng)力性能,并能防止膠料早期焦燒。老化后拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率保持率較高。
2.使用卡博特炭黑,硫化時(shí)間和焦燒時(shí)間略有延遲,撕裂強(qiáng)度和磨耗較好。
3.混煉時(shí)易混入,能縮短混煉時(shí)間,提高工作效率,混煉膠料烏黑發(fā)亮。
4.卡博特炭黑價(jià)格雖然較國(guó)產(chǎn)炭黑昂貴,但綜合考慮膠料的物理機(jī)械性能及加工工藝性能,使用卡博特炭黑還是合算的。
參考文獻(xiàn):略
