張 立,陳永周,王廷山,陳玉江(鶴壁安黎環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
