摘要:試驗研究促進劑ＸＴ580對不同膠料性能的影響及其在無內胎巨型工程机械輪胎中的應用效果。結果表明,在ＮＲ,ＢＲ或ＳＢＲ膠料中,促進劑ＸＴ580硫化膠的耐疲勞性能比促進劑ＮＯＢＳ硫化膠明顯提高,其它性能基本接近;促進劑ＸＴ580用量為0 95份時ＮＲ/ＢＲ并用膠的綜合物理性能最佳;以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ用于33 00-5158ＰＲ輪胎中,胎面膠的耐磨性能和耐疲勞性能提高,胎側膠的物理性能略有提高,內層帘布膠的耐疲勞性能和Ｈ抽出力提高,成品輪胎物理性能達到國家標准要求。
關鍵詞:促進劑;無內胎巨型工程机械輪胎;胎面膠;胎側膠;內層帘布膠
目前,在膠料加工過程中會釋放亞硝胺有毒气体的促進劑ＮＯＢＳ使用比例逐年減小,大多數輪胎生產企業選擇促進劑ＣＺ/ＤＭ并用或促進劑ＣＺ/防焦劑ＣＴＰ并用等為代用品,但硫化膠的生熱較高,彈性和耐老化性能不夠好。環保型硫化促進劑ＸＴ580是由伯胺類次磺 胺与非胺類化合物复合而成,外觀呈灰白色顆粒狀,松散不發粘,不含嗎 基結构,在膠料硫化過程中不會釋放亞硝
胺[1]。本工作研究促進劑ＸＴ580對不同膠料性能的影響及其在無內胎巨型工程机械輪胎中的應用效果。
1 實驗
1 1 主要原材料
ＮＲ,3#煙膠片,門尼粘度[ＭＬ(1+4)100℃]為68,泰國產品;ＢＲ,牌號9000,門尼粘度[ＭＬ(1+4)100℃]為47,中國石油錦州石油化工公司產品;ＳＢＲ,牌號1500,門尼粘度[ＭＬ(1+4)100℃]為44,吉林化學工業股份有限公司產品;促進劑ＸＴ580,煙台新特耐化工有限公司產品。
1 2 主要設備和儀器
160ｍｍ×320ｍｍ開煉机,青島橡膠机械厂產品;ＧＫ270型密煉机,益陽橡膠塑料机械集團有限公司產品;ＡＩ 7000Ｓ型電子拉力試驗机和ＧＴ Ｍ2000Ｆ型無轉子硫化儀,台灣高鐵科技股份有限公司產品。
1 3 試樣制備
小配合試驗膠料在開煉机上混煉。大配合試驗膠料分兩段混煉,均在密煉机中進行。一段混煉時轉子轉速為40ｒ‧ｍｉｎ-1,混煉工藝為:生膠→小料→炭黑→油→排膠。二段混煉時轉子轉速為20ｒ‧ｍｉｎ-1,混煉工藝為:一段母煉膠→硫黃→促進劑→排膠。
1 4 性能測試
各項性能均按相應的國家標准或企業標准進行測試。
2 結果与討論
2 1 理化分析
促進劑ＸＴ580的理化分析結果見表1。從表1可以看出,促進劑ＸＴ580的理化性能達到國家標准要求,產品質量穩定。
2 2 小配合試驗
2 2 1 促進劑ＸＴ580對ＮＲ,ＢＲ或ＳＢＲ膠料性能的影響促進劑ＸＴ580和ＮＯＢＳ對ＮＲ,ＢＲ或ＳＢＲ膠料性能的影響見表2。從表2可以看出,以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,3种膠料的ｔ10和ｔ90基本相當,硫化膠的200%拉伸疲勞次數明顯增加,其它性能接近。
2 2 2 促進劑ＸＴ580用量對ＮＲ/ＢＲ并用膠性能的影響
促進劑ＸＴ580用量對ＮＲ/ＢＲ并用膠性能的影響見表3。從表3可以看出,隨著促進劑ＸＴ580用量的增大,膠料的ｔ10和ｔ90逐漸延長,硫化膠的300%定伸應力、拉伸強度、撕裂強度、回彈值和200%拉伸疲勞次數先逐漸增大,后減小,當促進劑ＸＴ580用量為0 95份時,硫化膠的綜合物理性能最佳。
2 3 大配合試驗
2 3 1 在胎面膠中的應用
加入促進劑ＸＴ580或ＮＯＢＳ的胎面膠性能對比見表4。從表4可以看出,在胎面膠中以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,硫化膠的耐磨性能提高,200%拉伸疲勞次數明顯增加,其它性能基本相當。
2 3 2 在胎側膠中的應用
加入促進劑ＸＴ580或ＮＯＢＳ的胎側膠性能對比見表5。從表5可以看出,在胎側膠中以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,硫化膠的綜合物理性能略有提高。
2 3 3 在內層帘布膠中的應用
加入促進劑ＸＴ580或ＮＯＢＳ的內層帘布膠性能對比見表6。從表6可以看出,在內層帘布膠中以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,硫化膠的200%拉伸疲勞次數增加,Ｈ抽出力明顯提高,其它性能基本相當。
2 4 工藝性能
加入促進劑ＸＴ580或ＮＯＢＳ的胎面擠出工藝性能對比見表7。從表7可以看出,加入促進劑ＸＴ580的胎面擠出工藝性能与加入促進劑ＮＯＢＳ的胎面無明顯差异。促進劑ＸＴ580与橡膠的相容性較好,混煉時分散速度快,膠料的包輥性、自粘性、操作性和滲透性均達到了促進劑ＮＯＢＳ的水平。
2 5 成品性能
采用促進劑ＸＴ580生產33 00-5158ＰＲ無內胎巨型工程机械輪胎逾千條,投放市場后用戶反映良好,沒有發生質量問題。成品輪胎物理性能見表8。從表8可以看出,采用促進劑ＸＴ580生產的輪胎物理性能与采用促進劑ＮＯＢＳ生產的輪胎基本相當,且達到國家標准(ＧＢ/Ｔ1190—2001)要求。
2 6 經濟效益分析
目前促進劑ＸＴ580市場售价為每吨25000元,ＮＯＢＳ為27000元,如以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,可降低原材料成本8%。
3 結論
(1)在ＮＲ,ＢＲ或ＳＢＲ膠料中,以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,硫化膠的耐疲勞性能明顯提高,其它性能相當;在ＮＲ/ＢＲ并用膠中,促進劑ＸＴ580用量為0 95份時,硫化膠的綜合物理性能最佳。
(2)在無內胎巨型工程机械輪胎中以促進劑ＸＴ580等量替代ＮＯＢＳ,胎面膠的耐磨性能和耐疲勞性能提高,胎側膠的物理性能略有提高,內層帘布膠的耐疲勞性能和Ｈ抽出力提高,胎面擠出工藝性能基本相當。
(3)采用促進劑ＸＴ580生產的33 00-5158ＰＲ輪胎物理性能達到國家標准要求,并可降低原材料成本。
