張文廣(朝陽浪馬輪胎有限責任公司,遼寧朝陽 122009)
摘要:本實驗采用硅烷偶聯劑(KH-845-4)與白炭黑和超耐磨炭黑的并用補強體系,該體系的優點是減少或消除膠料的硫化返原性,提高磨耗水平,增加膠料的耐撕裂抗裂口增長能力,降低膠料生熱,提高膠料的動態疲勞性。
關鍵詞:偶聯劑;補強體系;磨耗
根據目前輪胎的使用情況,我公司正常生產的輪胎不適合自卸翻斗車較苛刻的使用條件,由于自卸翻斗車使用條件多為砂石路面,這就要求提高胎面的磨耗及抗撕裂性能非常重要。胎面磨耗機理可用在使用中同時發生的機械磨損磨耗和化學氧化磨耗來描述。為提高胎面膠性能,一種方法是開發一種可提高定伸應力而不犧牲扯斷伸長率的穩定交聯體系,更要求膠料有較好的耐磨性能,較高的抗撕裂耐刺扎性能。由于在白炭黑與炭黑膠料中添加硅烷偶聯劑,可增大白炭黑的生膠活性表面,并改變交聯位置分布。為此,在設計新的胎面膠配方時,采用硅烷偶聯劑(KH-845-4)與白炭黑和超耐磨炭黑(N115CB)的并用補強體系,以提高胎面膠的綜合性能適應翻斗車的使用需要。
1實驗
1.1原材料
試驗配方中加人硅烷偶聯劑KH-845-4,南京曙光化工廠;白炭黑,無錫產;超耐磨炭黑N115CB,卡博特;其余原材料均為橡膠工業常用原材料。
1.2基本配方
實驗配方:NR(SMR20) 100;炭黑+白炭黑 53.5;活化劑 5.5;防老劑 3.5;硫化劑 1;硅烷偶聯劑 3;其它 4。生產配方:NR(SMR20) 100;炭黑 50;活化劑 6;防老劑 3;硫化劑 0.9;其它 6.45。1.3主要設備與儀器DXLL-2500型電子拉力試驗機;PL-140疲勞試驗機;育肯EK-2000型硫變儀;T-10電子拉力機。
1.4性能測試
膠料硫化特性用硫化儀測定,延伸性能按GB/T528-1998測定;
撕裂強度按GB/T529-1999測定;邵爾A型硬度按GB/T531-1994測定;磨耗在阿克隆磨耗試驗機上測定。
2結果與討論
2.1硅烷偶聯劑KH-845-4理化性能測試結果見表1。
2.2小配合試驗
小配合實驗結果見表2。
從表2可以看出,實驗配方中加入硅烷偶聯劑/白炭黑/炭黑補強體系后,從硫變儀數據可以看出小轉矩、大轉矩、焦燒時間都有所增加,從而保證了后續加工的安全性。從硫化膠的物性結果看定伸應力、強度、硬度等指標均有提高,由于翻斗車使用路面比較苛刻,這就要求胎面膠具有耐切割、耐刺扎、抗崩花掉塊耐磨耗、硬度高等特點,由于實驗配方中補強體系的作用,硫化膠的各項指標明顯高于正常生產配方。所以說從小配合實驗結果看,實驗配方能夠滿足翻斗車的使用要求。
2.3車間大配合試驗
為進一步考察配方的工藝性能,進行了車間大配合試驗。結果見表3,從物性結果可以看出,其結果與小配合試驗結果基本吻合。
2.4測溫實驗
以11.00R20規格輪胎進行硫化測溫試驗。其硫化時間為54min,正常配方生產的輪胎胎面過硫化程度在451.8%,而實驗配方胎面過硫化程度為285.3%。這更證明在試驗配方中提高正硫化時間是防止胎面過硫,影響耐磨程度。
2.5實際里程實驗
11.00R20規格輪胎(花紋深度15mm)在河北遷安一車隊進行實際里程試驗,以其中一部車8條輪胎(正常配方4條,試驗配方4條)的平均實驗數據結果見表4。
3結語
1.膠料中加人硅烷偶聯劑/白炭黑補強體系,提高了輪胎在載荷下的抗撕裂和耐磨耗性能。膠料的強伸性能明顯優于正常生產配方。
2.新設計的胎面膠配方壓出工藝性能良好,混煉膠均勻。
3.配方投人生產后,定期抽查輪胎耐久性能良好,胎面無任何質量問題。進行實際里程試驗效果良好。
4.新設計的胎面膠配方采用硅烷偶聯劑/白炭黑補強體系適合翻斗車在苛刻路面的行使條件。
