Page 97 - 《橡塑技术与装备》2026年3期
P. 97

材料与配方
                                                                                           MATERIALS AND FORMULATIONS



                    一段混炼工艺为 :加入各种生胶、其他母炼胶小                        转矩 M H 增加,这与速溶流体黑金橡胶材料中含有橡
                料和炭黑 → 压压砣 30 s,转速 55 r/min→ 提压砣到位,               胶烃成分有关,在硫化过程中能够与橡胶共混,并产
                清扫,温度 115 ℃ → 加油 → 压压砣 25 s→ 提压砣到位,               生了交联反应,形成网状空间结构。
                清扫 → 压压砣至 160 ℃排胶 ;                               2.2 物理性能
                    二段混炼工艺为 :加入一段母炼胶 → 压压砣 40                         胶料的物理性能如表 3 所示
                s,转速 45 r/min→ 提压砣到位,清扫 → 压压砣 30 s,                             表 3 胶料的物理性能
                转速 30  r/min→ 提压砣到位,清扫  → 压压砣至 160                       项目                   配方编号
                                                                                        1 #    2  #  3  #   4  #
                ℃排胶。                                                  密度 /(g . cm )   1.141   1.141  1.142  1.142
                                                                              -3
                    三段混炼工艺为 :加入二段母炼胶和终炼胶小料                          邵尔 A 型硬度 / 度       65      65    65     66
                                                                   300% 定伸应力 /MPa      10.8   11.1   11.5  12.1
                → 压 压 砣 40  s, 转 速 25  r/min→ 提 压 砣 到 位, 清 扫          拉伸强度 /MPa        18.5   18.9   19.3  19.2
                                                                      扯断伸长率 /%         480     480   475   460
                → 压压砣至 100 ℃排胶。                                      撕裂强度 /kN . m  -1  66      70    75     76
                1.5 性能分析                                             DIN 磨耗指数 /%       105     109   115   120
                                                                    阿克隆磨耗指数 /%         110     118   120   124
                   (1)加工性能。采用 RPA 测试混炼胶的损耗因子                       100 ℃ ×24 h 老化后
                tanδ,测试条件为 :温度 100  ℃,频率 0.1  Hz,应变                 邵尔 A 型硬度 / 度       70      71    70     72
                                                                   300% 定伸应力 /MPa      13.5   13.8   13.6  14.5
                扫描 0.7~1 256%。                                        拉伸强度 /MPa        14.1   14.8   15.1  15.1
                                                                      扯断伸长率 /%         390     380   380   365
                   (2)动态力学性能。采用 DMA 仪进行测试,
                测试条件为 :频率 10  Hz,动应变 0.25%,温度扫
                                                                      从表 3 可以看出 :速溶流体黑金橡胶的加入,硬
                描-60~80 ℃。
                                                                  度保持不变,可以提高胶料的拉伸强度和定伸,随着
                   (3)动态切割性能 :使用橡胶动态切割试验机测
                                                                  用量增加扯断伸长率有下降趋势,实际应用中可根据
                试切割质量损失率。
                                                                  性能需求制定合适的替代比例。可有效提高胎面的磨
                   (4)环保性能 :使用核磁共振仪(NMR)测试
                                                                  耗性能,并对撕裂性能有改善。老化后拉伸性能保持
                H-bay 质子。
                                                                  较好。
                   (5)低温性能 :使用低温箱测试不同停放时间的
                                                                      数据表明 :此配合试验中,使用速溶流体黑金
                邵尔 A 硬度。
                                                                  橡胶按照不同比例分别替代配方中现有的操作油,以
                   (6)其他性能均按照相应的国家标准或企业标准
                                                                  30%~50% 替代比例最佳。
                进行测试。
                                                                  2.3 动态性能
                                                                      胶料动态性能如表 4 :
                2 结果与讨论
                                                                               表 4 胶料的 T g 和 tanδ
                2.1 硫化特性                                                                  配方编号
                                                                     项目         #        #        #        #
                    胶料的硫化特性如表 2 所示。                                            1        2        3        4
                                                                     T g /℃   -44.7    -44.3    -44.1    -43.8
                              表 2 胶料的硫化特性                         tanδ(0 ℃)   0.209    0.215    0.221    0.224
                                               配方编号               tanδ (60 ℃)  0.158   0.155    0.149    0.147
                          项目              #     #    #     #
                                         1     2    3     4
                  门尼黏度 [M L (1+4)100 ℃ ]  61   61   61    62
                 门尼焦烧时间 t 5 (125 ℃ )/min  34.13  34  33.9  33.78      硫化胶的 tanδ- 温度关系曲线如图 1。
                    硫化仪数据(160 ℃)
                        M L /(dN·m)     1.98  1.97  1.99  2.1         从表 4 和图 1 中可以看出 :速溶流体黑金橡胶替
                        M H /(dN·m)     13.54  13.61  13.8  14.22  代配方中在用的环保芳烃油加入配方中后,玻璃化转
                        T C 10/min      2.86  2.78  2.7  2.61
                        T C 30/min      4.04   4    3.95  3.85    变温度基本不变,0  ℃下的 tanδ 有提高,   60  ℃下的
                        T C 90/min      8.04  8.02  7.96  7.90    tanδ 略有降低,对于降低橡胶的滞后损失有利。DMA
                        T R 97/min       -     -     -    -
                                                                  数据表明速溶流体黑金橡胶在配方中代替操作油,基
                                                                  本不影响玻璃化转变温度,对提高胶料的抗湿滑性能
                    从表 2 可以看出 :速溶黑金橡胶不同比例替代环
                                                                  和降低生热均有积极作用。
                保芳烃油后,对门尼黏度、焦烧时间几乎无影响,硫
                                                                  2.4 低温性能
                化速率在同一水平。随着替代比例的增加,流变仪大


                2026     第   52 卷                                                                      ·43·
                      年
   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102