环保型塑解剂在半钢轮胎中的应用

2021-11-17李海艳张宁

橡塑技术与装备 2021年21期

李海艳，张宁

(山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东枣庄 277300)

橡胶制品生产过程中，塑解剂通过与断裂大分子的化学作用，能够产生游离基使橡胶大分子裂解，或是封闭塑炼时生胶分子断链端基，使其丧失活性，不再重新结聚，最终达到增加胶料塑性、缩短塑炼时间的效果，提高生胶塑炼的效率，降低能耗。门尼黏度是衡量橡胶加工性能的重要指标之一，塑解剂可以降低胶料门尼黏度，提高胶料加工工艺性能[1]，本文主要探究了环保型塑解剂A86在半钢子午线轮胎胎体配方中的应用，结果表明环保型塑解剂A86对天然胶的可塑度、门尼黏度、胎体胶料的硫化特性以及胎体硫化胶的物理机械性能的影响。

1 胶料的生产

1.1 主要原材料及助剂

NR天然橡胶 20#标准胶，TSR20泰国进口；黑炭黑N326，卡博特公司；硬脂酸SAD，益海嘉里投资有限公司；间接法氧化锌ZnO，淄博海顺锌业有限公司；黏合树脂SL-3005，山东摩尔化工有限公司；防老剂4020、防老剂RD，山东尚舜化工有限公司；C5石油树脂，鑫乐化工有限公司；癸酸钴Co20.5，朝阳市征和化工有限公司；环保化学塑解剂A86 山东阳谷华泰化工股份有限公司；TX-1、TX-2两种小料均为公司自制。

1.2 实验配方

胎体胶料制备配方详见表1。

表1 胎体KA01配方单位：份

1.3 主要设备与仪器

X（S）M-1.5X型小密炼机、XK-160型开炼机，青岛科高橡塑机械技术装备公司产品；XLB-400-400型四立柱平板硫化机，青岛鑫城一鸣橡胶机械有限公司产品；XM370型密炼机、XM305型开炼机，高校软控股份有限公司产品；门尼黏度仪，MV3000，德国Montech公司；拉力试验机，Zwick Z010，德国Zwick公司；硬度计，Z3130，德国Zwick公司检测设备。

1.4 胶料试样制备及测试

1.4.1 混炼胶的制备

小配合试验在密炼机进行母胶混炼，开炼机上进行终胶加硫。一段在X（S）M-1.5X型小密炼机中进行混炼[2]，加料顺序为：设备预热到60 ℃，加入生胶→促进剂、微晶蜡、硬脂酸等小料→炭黑→环保油→下片；母炼胶料停放4 h后进行加硫，二段开炼机辊距3 mm，混炼顺序为：一段母胶→硫磺、促进剂、防焦剂等小料→下片得到混炼胶。

大试工艺为SSM低温一步法炼胶工艺，生胶料与母胶小料在密炼机中初步混炼后，排放到双驱全自动开炼机上，压制成片后分流给4组全自动混炼开炼机，（初步混炼再开炼，是不需要调节辊距，都是程序设定自动混炼胶的）胶料在每组混炼开炼机上实现自动混炼720 s，全过程为补充混炼、冷却、收取，过程为120 s。下片时无需调节辊距）。

1.4.2 硫化胶的制备

采用平板硫化机（XLB-400-400型四立柱平板硫化机，青岛科高橡塑机械技术装备有限公司）进行硫化得到硫化胶，硫化温度为 150 ℃，压力为 15 MPa，硫化时间为45 min。

2 结果与讨论

2.1 环保化学塑解剂材料检测及分析结果

表2 为环保化学塑解剂材料的检测结果，为保证结果的准确性，选取五个批次进行数据检测，并取均值。

表2 塑解剂入厂检测结果分析

从表2可以看出，环保化学塑解剂五个批次各项检测数据比较稳定，检测数据均在标准范围之内，满足我公司验收标准要求。

2.2 小配合实验

2.2.1 小配合试验胶料性能分析

K试—2配方，不加环保型塑解剂A860；K试—1配方，添加0.25份的环保型塑解剂A86。

从表3的测试数据可以看出，配方中添加环保型塑解剂后混炼胶的门尼黏度ML(1+4)100 ℃降低约6~7个值，降幅约为7.1%，同时焦烧时间延长0.89 min，增幅约为6.3%，这将有效的提升胶料的加工性能，胎体混炼胶的塑性稳定性得到明显提升，流变数据差异值在2%以内，在误差范围内。

表3 小配合胎体混炼胶性能数据

从表4的测试数据可以看出，配方中添加环保型塑解剂后胎体硫化胶的硬度降低1个值，降幅约为1.3%；定伸应力（10%定伸应力，约降低1%；100%定伸应力，约提升2%；200%定伸应力，约提升1%；）有相应提升；拉伸强度约提升2%；钢丝黏合力提升约1.4%；其他无明显差异。致，从表5的测试数据可以看出，车间大试胎体混炼胶配方中添加环保型塑解剂后混炼胶的门尼黏度ML(1+4)100 ℃降低约8.4个值，降幅约为9.3%，同时焦烧时间延长0.73 min，增幅约为5.0%，混炼胶料的加工性能有向好趋势，塑性稳定性明显提升，流变数据差异值在2%以内，无明显差异。