張 立,陳永周,王廷山,陳玉江(鶴壁安黎環(huán)燕輪胎有限責任公司,河南鶴壁 456250)
本文主要介紹卡博特炭黑和國產炭黑的性能,以及在胎面膠中的應用效果。
1實驗
1. 1原材料
20#NR,印度尼西亞產品; BR牌號9000,中國石化北京燕化石油化工股份有限公司;O-SBR牌號1712 ,中石化華北齊魯石化公司; N220、N330,美國卡博特公司產品;其它材料均為橡膠工業(yè)常用原材料。
1. 2基本配方
試驗配方(質量份):生膠(NR /BR9000 /O-SBR1712: 40/30/30) 100;細再生膠(過濾) 16;活性劑 7;硫化促進劑 2. 1;防老劑 4. 5;卡博特炭黑N220 40;N330 21;操作油 10;均勻劑 2。
正常生產配方中炭黑采用國內常用炭黑,其余均同實驗配方。
1. 3試驗儀器設備與設備
XK160mm×320mm型開煉機,廣東湛江橡膠機械廠產品; 45t平板硫化機,新鄉(xiāng)橡塑機械廠產品;M200型門尼粘度計、R100E型硫化儀、F200E型電子拉力機,北京友深電子儀器廠產品; ST-CN熱空氣老化箱,南通宏達試驗儀器有限公司產品;阿克隆磨耗試驗機,江都試驗儀器廠產品。
1. 4混煉工藝
小配合試驗膠料采用開煉機混煉,加料順序為:生膠→防老劑、氧化鋅和硬脂酸→炭黑→芳烴油→促進劑和硫黃→薄通后加大輥距下片備用。試樣在平板硫化機上進行硫化。為減小系統誤差,生膠采用同一批塑煉后分開稱量。
2結果與討論
2. 1化學分析
卡博特公司炭黑化學分析結果見表1。從表1看出卡博特公司炭黑化學分析結果符合技術指標。DBP吸收值偏中上限,灰分、水分相對較小。DBP值越高,說明炭黑結構度越高,對膠料的粘度、定伸應力及硬度就會增加,加工性能改善。
國產炭黑化學分析結果見表2。
從表2看出國產炭黑化學分析結果符合技術指標。DBP吸收值偏中下限,灰分、水分相對較大。
2. 2物理測試
卡博特公司炭黑物理測試結果與硫化性能見表3,國產炭黑物理測試結果與硫化性能見表4。
從表3和表4看出,卡博特公司和國產炭黑物理測試結果雖然都符合技術指標,但卡博特炭黑由于DBP吸收值高,其強力、定伸應力、硬度都比國產炭黑偏高。混煉時卡博特炭黑易混入,且濕法造粒均勻,無粉狀現象,混煉膠料發(fā)亮。硫化性能影響不大。
為了減小隨機誤差或系統誤差,物理測試時都硫化了雙片,結果均為平均值。同時做了3#參比炭黑小配合實驗,以了解在實驗中誤差的大小。參比炭黑物理測試結果見表5。
從表5看出實測結果在指標中上限,說明在實驗中誤差較小,效果較理想。
2. 3小配合試驗
小配合試驗結果見表6。
從表6可以看出,卡博特炭黑補強效果明顯,焦燒時間和正硫化時間相對較長,使用卡博特炭黑混煉膠料的撕裂強度與磨耗均優(yōu)于正常生產配方中國產炭黑,且老化系數較高。
3結論
1.使用卡博特炭黑,能顯著提高混煉膠的強力性能,并能防止膠料早期焦燒。老化后拉伸強度和扯斷伸長率保持率較高。
2.使用卡博特炭黑,硫化時間和焦燒時間略有延遲,撕裂強度和磨耗較好。
3.混煉時易混入,能縮短混煉時間,提高工作效率,混煉膠料烏黑發(fā)亮。
4.卡博特炭黑價格雖然較國產炭黑昂貴,但綜合考慮膠料的物理機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:略
