提高三角帶底膠模量穩(wěn)定性和抗斷裂性的探討

劉士鐸

（河北省辛集市金昊橡膠有限公司，河北 辛集 052360）

提高三角帶底膠模量穩(wěn)定性和抗斷裂性的探討

劉士鐸

（河北省辛集市金昊橡膠有限公司，河北 辛集 052360）

通過試驗探討提高三角帶在使用高模強力層材料過程中底膠保持模量穩(wěn)定性和抗斷裂性的方法:在采用NR和BR并用;采用屈撓疲勞性能好的硫化體系和補強材料;加抗疲勞劑和抗撕裂樹脂;采用提高耐屈撓疲勞性能的防護體系。

高模量；抗硫化還原劑；抗撕裂樹脂；抗疲勞劑

隨著三角帶制造技術的不斷發(fā)展，生產(chǎn)廠家為了提升三角帶的質(zhì)量水平，采用技術比較先進的高模線繩作為強力層，為了充分保證體現(xiàn)這一新材料的技術優(yōu)勢，相應的三角帶底膠模量要同線繩的高模性能相匹配，硬度需要增加5度。在這種情況下如何保證三角帶在黏合性能不出問題的情況下，高模量的底膠能保持穩(wěn)定，底膠在使用過程中不過早出現(xiàn)的斷裂現(xiàn)象或底膠膠料由于生熱高、快，從而變軟，導致底膠模量降低，起不到支撐高模量強力層作用的現(xiàn)象，延長三角帶使用壽命，才能體現(xiàn)出采用新技術材料能極大地提高三角帶疲勞壽命的先進性。所以，以此問題為研究課題，做了一些試驗。

1　橡膠的并用

目前國內(nèi)正規(guī)大廠生產(chǎn)三角帶的廠家的底膠配方含膠率在33%左右，基本能滿足低模線繩作為強力層對底膠抗斷裂性能的要求。現(xiàn)在由于采用高模線繩而提高底膠模量，在三角帶使用過程中可能會由于底膠硬度高，生熱快、高，極易出現(xiàn)底膠膠料模量降低變軟，就會出現(xiàn)底膠膠料不能支撐高模量的強力層導致三角帶打滾，或出現(xiàn)底膠膠料出現(xiàn)斷裂的情況。這樣會導致縮短三角帶的使用壽命，就不能充分體現(xiàn)出高模線繩的技術先進性。

根據(jù)底膠需要耐屈撓疲勞和抗斷裂的性能,采用強力高；彈性和屈撓疲勞性能好的天然膠70份和彈性及屈撓疲勞好；生熱低的順丁膠30份并用；由于順丁膠工藝差，三角帶廠家用的不多。用并用的天然膠和5份的抗撕裂樹脂來彌補由于順丁膠工藝和抗撕裂差的問題，保證底膠在使用過程中彈性和屈撓疲勞性能好、生熱低、耐熱撕裂性能和抗斷裂性能得到體現(xiàn)，底膠模量穩(wěn)定保持性高。使高模線繩技術優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。以下是具有高模量的底膠膠料和成品B1600疲勞試驗結(jié)果，試驗是用順丁橡膠代替丁苯橡膠，其余不變。試驗結(jié)果見表1。

表 1 底膠膠料和產(chǎn)品疲勞對比試驗結(jié)果

用原配方膠料做成的產(chǎn)品在疲勞試驗過程中有時會出現(xiàn)膠帶底膠膠料變軟，膠料模量降低，導致三角帶打滾的現(xiàn)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； 黏合樹脂： 8；芳烴油：8； 其余： 8。

以上試驗結(jié)果可以看到天然膠和順丁膠的并用對提高三角帶底膠膠料耐屈撓疲勞性能和模量穩(wěn)定性能及底膠膠料抗斷裂性能，對延長三角帶使用壽命是有一定的效果。

2　硫化體系的變化

為了提高三角帶底膠膠料模量穩(wěn)定性和抗斷裂性能，采用耐屈撓疲勞的硫化體系，硫磺用2份，促進劑DM和CZ高份數(shù)配合，提高膠料的硫化程度。這樣的硫化體系有利于提高底膠的耐熱和屈撓疲勞性能，從而提高底膠在三角帶使用過程中底膠膠料模量穩(wěn)定性和抗斷裂性能，延長產(chǎn)品使用壽命。

為了克服天然膠耐熱程度差和硫化還原的問題，適量加一些抗硫化還原劑來提高底膠膠料的硫化程度和抗硫化還原性能，使三角帶在長時間使用過程中，底膠模量得到長時間保持，降低膠料生熱，減少高溫時的壓縮變形，提高了三角帶在使用過程中底膠模量的穩(wěn)定性，較好地起到支撐高模量線繩的作用，抗老化能力得到提高，底膠的屈撓疲勞性能得到提升，從而延長了三角帶產(chǎn)品使用壽命。這樣采用的高模量線繩的技術先進性的性能得到充分體現(xiàn)。

通過選用抗硫化還原劑PK-900； HVA-2；SR534D；TDB680； Si-69；苯甲酸做對比試驗， 試驗結(jié)果表明采用二份硅-69和一份TDB680及三份苯甲酸這樣的抗硫化還原體系，保證三角帶底膠膠料生熱低；老化性能和抗硫化還原性能高； 高溫壓縮變形小，底膠模量穩(wěn)定性高， 進一步提高了底膠的抗斷裂性能， 從而較大程度地提升了三角帶的使用壽命。我在論文《提高三角帶線繩動態(tài)黏合性能的探討》中對抗硫化還原劑方面有較多試驗和論述。

3　補強材料的選用

補強材料的選用非常重要，底膠膠料在保證一定模量的情況下，多采用生熱低，屈撓疲勞性能好的炭黑N774和強力高；性能好的炭黑N550并用，這樣配合對比原來配方中的炭黑N330和N660的補強體系來說保證了底膠膠料具有模量和強力高、生熱低、耐屈撓疲勞的特點。

無機補強劑采用安徽利普化工有限公司的產(chǎn)品硅粉B-66和江蘇玖川納米科技有限公司的產(chǎn)品JC-069并用，這兩種無機補強材料具有彈性好，強力高，生熱低、黏合性能高，能改善膠料的斷裂性能，提高底膠膠料的模量穩(wěn)定性。這樣的無機補強配合對比原來配方中的無機補強體系具有強力高，彈性好及生熱低的特點；耐屈撓疲勞效果好；改善底膠膠料抗撕裂強度和抗斷裂性能；提高了底膠模量的穩(wěn)定性。通過多次試驗，效果不錯。

4　加抗疲勞劑和抗撕裂樹脂

為了提升底膠膠料的模量穩(wěn)定性和抗斷裂性能,通過膠料中加抗疲勞劑和抗撕裂樹脂的方法進行試驗,取得了較好的結(jié)果。

試驗選用廣州盈瀧公司的抗疲勞劑HG-90和抗撕裂樹脂HR-801。加抗疲勞劑HG-90能降低膠料生熱；提高耐屈撓疲勞性能和底膠膠料模量穩(wěn)定性的效果。通過與抗疲勞劑R300的對比試驗，試驗效果基本差不多，HG-90成本有優(yōu)勢，所以選用6份HG-90來提升底膠膠料在使用過程中的耐屈撓疲勞性能和膠料模量穩(wěn)定性能。

抗撕裂樹脂HR-801能提升膠料的流動性和膠料材料的分散性能，提高膠料的均勻度，體現(xiàn)了膠料分散劑的作用，間接的提高了膠料的耐疲勞性能。該樹脂主要的性能是提高膠料耐熱撕裂性能，保持膠料的模量，提高膠料抗斷裂性能。用5份HR-801和6份HG-90相配合，試驗效果比較好。通過底膠膠料疲勞試驗和做成產(chǎn)品［B1600］疲勞試驗，試驗結(jié)果如下表2所示。

表2　膠料疲勞和產(chǎn)品疲勞對比試驗結(jié)果

從以上試驗結(jié)果可以看到加6份抗疲勞劑HG-90和5份抗撕裂樹脂HR-801，提高了底膠膠料和產(chǎn)品的耐屈撓疲勞性能，提升了底膠膠料模量穩(wěn)定性能和抗斷裂性能。

5　加強耐屈撓疲勞的防護體系

由于三角帶在使用過程中底膠始終處于受擠壓屈撓過程，生熱快、生熱高、易老化、易斷裂、模量穩(wěn)定性差，所以在防護體系中，加能顯著提高屈撓疲勞的防老劑H，這樣與原配方中的防老劑4010NA; RD; BLE配合，形成能提高底膠膠料防護性能的體系。試驗結(jié)果不錯。

通過以上五個方面的改善,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；防老劑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；黏合樹脂：8；芳烴油：8；微晶蠟：2.0；苯甲酸：3。

通過改善的配方與原來配方的膠料和產(chǎn)品[B1600]疲勞對比試驗，對比試驗結(jié)果如表3。

從以上試驗結(jié)果可以看到通過以上方面的配方改善后的底膠膠料和產(chǎn)品疲勞性能得到提高,底膠膠料模量穩(wěn)定性得到保持，從而延長三角帶的使用壽命，使高模量的強力層的技術先進性得到充分體現(xiàn)。

表3　底膠膠料和產(chǎn)品疲勞試驗結(jié)果

6　結(jié)束語

通過并用順丁橡膠；改善為能提高屈撓疲勞的硫化體系和補強體系；增加抗疲勞劑和抗撕裂樹脂；用防老劑H來加強防護體系這些方面措施來提高三角帶的在使用過程中，底膠膠料模量穩(wěn)定性和抗斷裂性能，從而延長三角帶的使用壽命，體現(xiàn)出采用高模量線繩的技術先進性。

雙錢把什么賣給了天津賽象

2015年8月25日，雙錢集團發(fā)布公告稱，其下屬的上海輪胎（集團）有限公司將出售其輪胎制造技術給天津賽象。合同金額為350萬美元（約2 240元人民幣）。那么這是一筆什么交易呢？合同的采購方是天津賽象，這是個什么企業(yè)呢？公告顯示：天津賽象以子午線輪胎系列生產(chǎn)設備為主的橡塑機械設備及配件;機電一體化、新材料技術及產(chǎn)品的技術開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務、轉(zhuǎn)讓；軟件開發(fā)；本企業(yè)自產(chǎn)產(chǎn)品及相關技術的出口業(yè)務；本企業(yè)生產(chǎn)、科研所需的原輔材料、機械設備、儀器儀表、零配件及相關技術的進口業(yè)務；經(jīng)營本企業(yè)的進料加工和“三來一補”業(yè)務；機電設備安裝；普通貨物運輸。

而來自天津賽象的資料顯示：1989年，公司創(chuàng)始人張芝泉承包了一所中學校辦工廠，從此開始了艱難的創(chuàng)業(yè)歷程，經(jīng)過21年的努力， 在橡機行業(yè)不斷探索與技術創(chuàng)新，技術水平及銷售收入一直處于中國橡機行業(yè)前列。現(xiàn)有員工1 100人，其中技術中心各類專業(yè)技術人員322人，專門從事研發(fā)和生產(chǎn)成套子午線輪胎制造裝備。公司的技術中心在2005年被認定為國家級企業(yè)技術中心。

那么天津賽象為何要購買上海輪胎的子午線輪胎制造技術呢？在其文字中描述是：本公司（雙錢）為國內(nèi)TBR（全鋼絲載重子午線輪胎）重點企業(yè)，本次交易標的為天津賽象作為工程技術總包方承接項目，上海輪胎作為工程總包項目中的軟件技術輸出方提供TBR相關制造技術。主要負責天津賽象指定合同工廠為實現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)合格的產(chǎn)品而進行工程策劃、提供技術資料、人員培訓、現(xiàn)場技術服務及試生產(chǎn)。

也就是說，大體的意思是賽象承攬了輪胎企業(yè)的制造工程項目（應該是提供設備為主），然后把輪胎制造的工藝部分交由雙錢的上海輪胎來協(xié)助完成。這是一種較為新穎的產(chǎn)業(yè)合作模式。

摘編自“中國輪胎商業(yè)網(wǎng)”

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

劉士鐸（1964-），男，在河北省辛集市金昊橡膠有限公司從事配方設計、工藝管理及產(chǎn)品測試工作。

2014-12-25