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MS-橡胶补强剂在橡胶履带花纹基部胶中的应用

2018-10-22孙铁宋开云于宗南

橡塑资源利用 2018年3期
关键词:白炭黑沉淀法胶料

孙铁 宋开云 于宗南

(天津市万达轮胎集团有限公司,天津市,300400)

MS橡胶补强剂是以超高硅硅石为原料,经过粗碎、煅烧、超细粉磨、化学改性等工艺制成,可部分替代沉淀法白炭黑。MS橡胶补强剂的特点是粒径小、活性好、易分散、可明显改善混炼胶加工性能。由于加入脂肪酸、钛酸偶联剂、交联剂,填充料表面进行了深度化学改性处理,带有两性基因的改性剂,均匀的包覆在粒子周围。使填充料与聚合物之间形成了一个相容层,提高两者的吸附强度,易于橡胶高分子偶联和接枝,因而达到补强效果。

橡胶履带花纹基部胶在花纹胶下部,承受着缓冲变形、履带行走时弯曲变形与伸张变形,因此,胶料的拉伸强度、屈挠性、抗撕裂性、对橡胶履带的使用寿命至关重要。

现生产橡胶履带花纹基部胶配方中,使用沉淀法白炭黑,混炼工艺性能不佳,一般加入Si-69改善混炼性能。在橡胶履带花纹基部胶配方中,用 MS橡胶补强剂等量代替沉淀法白炭黑使用试验。由于MS橡胶补强剂价格低于沉淀法白炭黑的价格,同时降低了胶料成本。

1 试验

1.1 主要原材料

NR,牌号SCR WF,海南天然橡胶产业集团股份有限公司产品;SBR,牌号1502,吉林石化分公司产品;炭黑N220,江西黑猫炭黑股份有限公司产品;沉淀法白炭黑,横店集团浙江英洛华化工有限公司;间接法氧化锌,昆山海丽橡塑原料有限公司;硬脂酸,杭州油脂化工有限公司;促进剂NS,Si-69,台州黄岩东海化工有限公司;硫磺400目,安徽安庆市鑫泉硫化剂厂;防老进4020,中国石化集团南京化学工业有限公司;防老剂BLE-W,阜阳汇鑫化工有限公司;微晶蜡,百瑞美特殊材料(苏州)有限公司 ;古马隆树脂,南京华辉化工有限公司;芳烃油,淄博泰畅润滑油有限公司;MS橡胶补强剂,河南新密市超新化工厂产品(企业标准Q/XCX001-2002)。

1.2 配方

生产配方:NR 30.00,SBR 70.00,炭黑N220 62.50,沉淀法白炭黑 15.00,氧化锌3.50,硬脂酸 2.00,硫磺 1.20,促进剂 1.60,防老剂4020 1.50,防老剂BLE-W 1.50,微晶蜡1.50,芳烃油 5.00,古马隆树脂 2.00,si-69 2.00份,其它 5.00。

试验配方中用 MS橡胶补强剂 15.00份等量代替代沉淀法白炭黑 15.00份,同时 si-69 2.00份取消,其余组分与用量与生产配方相同。

1.3 主要设备与测试仪器

布拉本德混炼机(BRABENDER),德国海福乐密炼系统集团产品;X(S)K160mm×320mm开放式炼胶机,上海华雄机械有限公司产品;XLB-D/Q 450×450/1.00MN型平板硫化机,青岛君林机械有限公司产品;TCS-2000伺服控制拉力试验机,高铁检测仪器(东莞)有限公司产品;UM-2050型门尼粘度仪,优肯科技股份有限公司产品;UR-2010SD无转子硫化仪,优肯科技股份有限公司产品;GT-7012-A阿克隆磨耗试验机,高铁检测仪器有限公司产品;GT-7011-DG动态屈挠试验机,高铁检测仪器有限公司产品;GT-RH-200N压缩生热试验机,高铁检测仪器有限公司产品;401A热老化试验箱,江苏明珠试验机械有限公司产品;GK90E 型密炼机,益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品。

1.4 试样制备

小配合试验胶料在布拉本德混炼机上塑炼、混炼,在开炼机上下片。NR塑炼后停放8h进行混炼,混炼加料顺序为:塑炼胶NR/SBR→中料、大料、芳烃油→加硫磺与促进剂,开炼机上下片。

大配合试验胶料采用两段法混炼工艺,均在GK90E 型密炼机上进行。一段混炼转子转速为40r·min-1,混炼工艺为:塑炼胶 NR/SBR、中料二段混炼转子转速为20r·min-1,混炼工艺为:缓慢加入一段混炼胶、加至排胶(110℃以下)。

1.5 胶料性能测试

胶料各项性能测试均按相应的国家标准执行。入硫磺与促进剂、压砣

2 测试结果分析与讨论

2.1 理化测试

MS橡胶补强剂的理化测试结果如表1所示,从表1看测试数据符合企业标准。

表1 MS橡胶补强剂的理化测试结果

2.2 小配合试验

小配合试验测试结果如表2所示。

表2 小配合试验测试结果

从表2看试验配方测试数据与生产配方测试数据比胶,硫化仪t10略长,硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等物理性能基本一致。

2.3 大配合试验

为了生产应用做 MS橡胶补强剂的大配合试验,测试结果如表3所示

表3 大配合试验测试结果

从表3看大配合配方测试数据与生产配方测试数据比较,同样硫化仪t10略短,硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、磨耗等物理性能差异不大,96小时老化后物理性能差异不大。

2.4 混炼胶工艺性能

混炼胶快检测试数据比较结果如表4所示。

表4 混炼胶大配合快检测试结果

从表4混炼胶快检测试数据比较结果看,试验配方与生产配方在工艺性能方面基本相同。

2.5 成品检验

使用MS橡胶补强剂生产的混炼胶,制做的橡胶履带成品,经检验合格。

3 结论

通过试验与测试比较,MS橡胶补强剂在橡胶履带花纹基部胶中,可以等量替代沉淀法白炭黑应用。胶料的硫化特性、物理性能差异性不大,对胶料无影响,混炼工艺性能改善,胶料成本降低,橡胶履带成品检验合格

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