炭黑V10H在半鋼子午線輪胎胎面膠中的應(yīng)用

2021-07-19 09:20:36向春東李貞延張俊偉董繼學羅建剛王廷華戴明利

輪胎工業(yè) 2021年2期

向春東，李貞延，張俊偉，王強，董繼學，羅建剛，李冬，王廷華，戴明利

（四川海大橡膠集團有限公司，四川簡陽 641402）

目前在半鋼子午線輪胎胎面膠中，中超耐磨炭黑的應(yīng)用最為廣泛，尤其以炭黑N234的應(yīng)用較多。但是該系列炭黑在耐磨性能更高的胎面膠配方中已不能很好地滿足要求，為此需要尋找粒徑更小且與橡膠結(jié)合能力更強的炭黑品種[1-7]。

炭黑V10H屬于超耐磨炭黑，其粒徑為11～19 nm，比表面積大，補強作用顯著，能賦予膠料較好的物理性能和優(yōu)異的耐磨性能。本工作主要研究炭黑V10H減量替代炭黑N234在半鋼子午線輪胎胎面膠中的應(yīng)用。

1 實驗

1.1 主要原材料

順丁橡膠（BR），牌號9000，中國石油四川石化有限公司產(chǎn)品；充油丁苯橡膠（SBR），牌號1712，申華化學工業(yè)有限公司產(chǎn)品；炭黑V10H，卡博特化工（天津）有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

生產(chǎn)配方：BR 25～34，SBR 90.75～103.13，炭黑N234 60～70，環(huán)保芳烴油（TDAE） 5，其他 11.1。

試驗配方以炭黑V10H減小4份用量替代炭黑N234，其余均同生產(chǎn)配方。

1.3 主要設(shè)備和儀器

XK-160型開煉機，廣東湛江機械廠產(chǎn)品；GK400型和GK255型密煉機，益陽橡膠塑料機械集團有限公司產(chǎn)品；0.5MN平板硫化機，上海第一機械廠有限公司產(chǎn)品；MDR2000型無轉(zhuǎn)子硫化儀和MVR2000型門尼粘度儀，美國阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；UT2060型電子拉力試驗機，中國臺灣優(yōu)肯儀器有限公司產(chǎn)品；DL401A型老化試驗箱，江都市天源試驗機機械有限公司產(chǎn)品；N6/120-2Y-A型輪胎耐久性轉(zhuǎn)鼓試驗機，沈陽橡膠機械廠產(chǎn)品；GT-7012-D DIN型磨耗試驗機，中國臺灣高鐵科技股份有限公司產(chǎn)品。

1.4 混煉工藝

膠料采用4段混煉工藝。

一段混煉在GK400型密煉機中進行，填充因數(shù)為0.75～0.80。混煉工藝為：加入生膠、活性劑、防老劑，初始轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45 r·min-1，壓壓砣40 s，溫度升至100 ℃后提壓砣；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至40 r·min-1，加入2/3炭黑，壓壓砣30 s，溫度升至125 ℃后提壓砣；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至35 r·min-1，加入TDAE，壓壓砣60 s，溫度升至180～190 ℃提壓砣，排膠。

二段混煉在GK400型密煉機中進行，填充因數(shù)為0.75～0.80。混煉工藝為：加入一段混煉膠，初始轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40 r·min-1，壓壓砣35 s，溫度升至140 ℃后提壓砣；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至35 r·min-1，加入剩余1/3炭黑，壓壓砣60 s，溫度升至180～190℃提壓砣，排膠。

三段混煉為常規(guī)回煉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40 r·min-1，回煉時間為100 s，165～170 ℃排膠。

四段終煉在GK255型密煉機中進行，填充因數(shù)為0.70～0.75。混煉工藝為：加入三段混煉膠、促進劑、硫黃和防焦劑，初始轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為30 r·min-1，壓壓砣25 s，溫度升至75 ℃后提壓砣；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至25 r·min-1，壓壓砣45 s，溫度升至105℃提壓砣，排膠。