提高三角带底胶模量稳定性和抗断裂性的探讨

刘士铎

（河北省辛集市金昊橡胶有限公司，河北 辛集 052360）

提高三角带底胶模量稳定性和抗断裂性的探讨

刘士铎

（河北省辛集市金昊橡胶有限公司，河北 辛集 052360）

通过试验探讨提高三角带在使用高模强力层材料过程中底胶保持模量稳定性和抗断裂性的方法:在采用NR和BR并用;采用屈挠疲劳性能好的硫化体系和补强材料;加抗疲劳剂和抗撕裂树脂;采用提高耐屈挠疲劳性能的防护体系。

高模量；抗硫化还原剂；抗撕裂树脂；抗疲劳剂

随着三角带制造技术的不断发展，生产厂家为了提升三角带的质量水平，采用技术比较先进的高模线绳作为强力层，为了充分保证体现这一新材料的技术优势，相应的三角带底胶模量要同线绳的高模性能相匹配，硬度需要增加5度。在这种情况下如何保证三角带在黏合性能不出问题的情况下，高模量的底胶能保持稳定，底胶在使用过程中不过早出现的断裂现象或底胶胶料由于生热高、快，从而变软，导致底胶模量降低，起不到支撑高模量强力层作用的现象，延长三角带使用寿命，才能体现出采用新技术材料能极大地提高三角带疲劳寿命的先进性。所以，以此问题为研究课题，做了一些试验。

1　橡胶的并用

目前国内正规大厂生产三角带的厂家的底胶配方含胶率在33%左右，基本能满足低模线绳作为强力层对底胶抗断裂性能的要求。现在由于采用高模线绳而提高底胶模量，在三角带使用过程中可能会由于底胶硬度高，生热快、高，极易出现底胶胶料模量降低变软，就会出现底胶胶料不能支撑高模量的强力层导致三角带打滚，或出现底胶胶料出现断裂的情况。这样会导致缩短三角带的使用寿命，就不能充分体现出高模线绳的技术先进性。

根据底胶需要耐屈挠疲劳和抗断裂的性能,采用强力高；弹性和屈挠疲劳性能好的天然胶70份和弹性及屈挠疲劳好；生热低的顺丁胶30份并用；由于顺丁胶工艺差，三角带厂家用的不多。用并用的天然胶和5份的抗撕裂树脂来弥补由于顺丁胶工艺和抗撕裂差的问题，保证底胶在使用过程中弹性和屈挠疲劳性能好、生热低、耐热撕裂性能和抗断裂性能得到体现，底胶模量稳定保持性高。使高模线绳技术优势得到充分发挥。以下是具有高模量的底胶胶料和成品B1600疲劳试验结果，试验是用顺丁橡胶代替丁苯橡胶，其余不变。试验结果见表1。

表 1 底胶胶料和产品疲劳对比试验结果

用原配方胶料做成的产品在疲劳试验过程中有时会出现胶带底胶胶料变软，胶料模量降低，导致三角带打滚的现象。

原配方:

NR：70； SBR：30； S：2.5； DM CZ：2.8；ZnO：6； SA：1.5； 4010NA：1.0； RD：1.5； BLE：1.5；N330：20； N660：60； 白炭黑：10； 硅69：2； 苯甲酸：3； 硅粉：70； 黏合树脂： 8；芳烃油：8； 其余： 8。

以上试验结果可以看到天然胶和顺丁胶的并用对提高三角带底胶胶料耐屈挠疲劳性能和模量稳定性能及底胶胶料抗断裂性能，对延长三角带使用寿命是有一定的效果。

2　硫化体系的变化

为了提高三角带底胶胶料模量稳定性和抗断裂性能，采用耐屈挠疲劳的硫化体系，硫磺用2份，促进剂DM和CZ高份数配合，提高胶料的硫化程度。这样的硫化体系有利于提高底胶的耐热和屈挠疲劳性能，从而提高底胶在三角带使用过程中底胶胶料模量稳定性和抗断裂性能，延长产品使用寿命。

为了克服天然胶耐热程度差和硫化还原的问题，适量加一些抗硫化还原剂来提高底胶胶料的硫化程度和抗硫化还原性能，使三角带在长时间使用过程中，底胶模量得到长时间保持，降低胶料生热，减少高温时的压缩变形，提高了三角带在使用过程中底胶模量的稳定性，较好地起到支撑高模量线绳的作用，抗老化能力得到提高，底胶的屈挠疲劳性能得到提升，从而延长了三角带产品使用寿命。这样采用的高模量线绳的技术先进性的性能得到充分体现。

通过选用抗硫化还原剂PK-900； HVA-2；SR534D；TDB680； Si-69；苯甲酸做对比试验， 试验结果表明采用二份硅-69和一份TDB680及三份苯甲酸这样的抗硫化还原体系，保证三角带底胶胶料生热低；老化性能和抗硫化还原性能高； 高温压缩变形小，底胶模量稳定性高， 进一步提高了底胶的抗断裂性能， 从而较大程度地提升了三角带的使用寿命。我在论文《提高三角带线绳动态黏合性能的探讨》中对抗硫化还原剂方面有较多试验和论述。

3　补强材料的选用

补强材料的选用非常重要，底胶胶料在保证一定模量的情况下，多采用生热低，屈挠疲劳性能好的炭黑N774和强力高；性能好的炭黑N550并用，这样配合对比原来配方中的炭黑N330和N660的补强体系来说保证了底胶胶料具有模量和强力高、生热低、耐屈挠疲劳的特点。

无机补强剂采用安徽利普化工有限公司的产品硅粉B-66和江苏玖川纳米科技有限公司的产品JC-069并用，这两种无机补强材料具有弹性好，强力高，生热低、黏合性能高，能改善胶料的断裂性能，提高底胶胶料的模量稳定性。这样的无机补强配合对比原来配方中的无机补强体系具有强力高，弹性好及生热低的特点；耐屈挠疲劳效果好；改善底胶胶料抗撕裂强度和抗断裂性能；提高了底胶模量的稳定性。通过多次试验，效果不错。

4　加抗疲劳剂和抗撕裂树脂

为了提升底胶胶料的模量稳定性和抗断裂性能,通过胶料中加抗疲劳剂和抗撕裂树脂的方法进行试验,取得了较好的结果。

试验选用广州盈泷公司的抗疲劳剂HG-90和抗撕裂树脂HR-801。加抗疲劳剂HG-90能降低胶料生热；提高耐屈挠疲劳性能和底胶胶料模量稳定性的效果。通过与抗疲劳剂R300的对比试验，试验效果基本差不多，HG-90成本有优势，所以选用6份HG-90来提升底胶胶料在使用过程中的耐屈挠疲劳性能和胶料模量稳定性能。

抗撕裂树脂HR-801能提升胶料的流动性和胶料材料的分散性能，提高胶料的均匀度，体现了胶料分散剂的作用，间接的提高了胶料的耐疲劳性能。该树脂主要的性能是提高胶料耐热撕裂性能，保持胶料的模量，提高胶料抗断裂性能。用5份HR-801和6份HG-90相配合，试验效果比较好。通过底胶胶料疲劳试验和做成产品［B1600］疲劳试验，试验结果如下表2所示。

表2　胶料疲劳和产品疲劳对比试验结果

从以上试验结果可以看到加6份抗疲劳剂HG-90和5份抗撕裂树脂HR-801，提高了底胶胶料和产品的耐屈挠疲劳性能，提升了底胶胶料模量稳定性能和抗断裂性能。

5　加强耐屈挠疲劳的防护体系

由于三角带在使用过程中底胶始终处于受挤压屈挠过程，生热快、生热高、易老化、易断裂、模量稳定性差，所以在防护体系中，加能显著提高屈挠疲劳的防老剂H，这样与原配方中的防老剂4010NA; RD; BLE配合，形成能提高底胶胶料防护性能的体系。试验结果不错。

通过以上五个方面的改善,基本配方如下:

NR：70；BR：30；S：2；DM和CZ：3.5；ZnO：8；SA：1.5；4010NA：1.0；RD：1.5；BLE：1.5；防老剂H：1.0；炭黑N550和炭黑N774：80；白炭黑：10；硅-69：2；TDB680：1；HG-90：6；HR-801：5；硅粉B-66：50；JC-069：10；黏合树脂：8；芳烃油：8；微晶蜡：2.0；苯甲酸：3。

通过改善的配方与原来配方的胶料和产品[B1600]疲劳对比试验，对比试验结果如表3。

从以上试验结果可以看到通过以上方面的配方改善后的底胶胶料和产品疲劳性能得到提高,底胶胶料模量稳定性得到保持，从而延长三角带的使用寿命，使高模量的强力层的技术先进性得到充分体现。

表3　底胶胶料和产品疲劳试验结果

6　结束语

通过并用顺丁橡胶；改善为能提高屈挠疲劳的硫化体系和补强体系；增加抗疲劳剂和抗撕裂树脂；用防老剂H来加强防护体系这些方面措施来提高三角带的在使用过程中，底胶胶料模量稳定性和抗断裂性能，从而延长三角带的使用寿命，体现出采用高模量线绳的技术先进性。

双钱把什么卖给了天津赛象

2015年8月25日，双钱集团发布公告称，其下属的上海轮胎（集团）有限公司将出售其轮胎制造技术给天津赛象。合同金额为350万美元（约2 240元人民币）。那么这是一笔什么交易呢？合同的采购方是天津赛象，这是个什么企业呢？公告显示：天津赛象以子午线轮胎系列生产设备为主的橡塑机械设备及配件;机电一体化、新材料技术及产品的技术开发、生产、销售、服务、转让；软件开发；本企业自产产品及相关技术的出口业务；本企业生产、科研所需的原辅材料、机械设备、仪器仪表、零配件及相关技术的进口业务；经营本企业的进料加工和“三来一补”业务；机电设备安装；普通货物运输。

而来自天津赛象的资料显示：1989年，公司创始人张芝泉承包了一所中学校办工厂，从此开始了艰难的创业历程，经过21年的努力， 在橡机行业不断探索与技术创新，技术水平及销售收入一直处于中国橡机行业前列。现有员工1 100人，其中技术中心各类专业技术人员322人，专门从事研发和生产成套子午线轮胎制造装备。公司的技术中心在2005年被认定为国家级企业技术中心。

那么天津赛象为何要购买上海轮胎的子午线轮胎制造技术呢？在其文字中描述是：本公司（双钱）为国内TBR（全钢丝载重子午线轮胎）重点企业，本次交易标的为天津赛象作为工程技术总包方承接项目，上海轮胎作为工程总包项目中的软件技术输出方提供TBR相关制造技术。主要负责天津赛象指定合同工厂为实现商业生产合格的产品而进行工程策划、提供技术资料、人员培训、现场技术服务及试生产。

也就是说，大体的意思是赛象承揽了轮胎企业的制造工程项目（应该是提供设备为主），然后把轮胎制造的工艺部分交由双钱的上海轮胎来协助完成。这是一种较为新颖的产业合作模式。

摘编自“中国轮胎商业网”

Discussion on improving V-belt base modulus stability and fracture resistance

TQ330.7

1009-797X(2015)19-0030-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.19.007

刘士铎（1964-），男，在河北省辛集市金昊橡胶有限公司从事配方设计、工艺管理及产品测试工作。

2014-12-25