张 立,陈永周,王廷山,陈玉江(鹤壁安黎环燕轮胎有限责任公司,河南鹤壁 456250)
本文主要介绍卡博特炭黑和国产炭黑的性能,以及在胎面胶中的应用效果。
1实验
1. 1原材料
20#NR,印度尼西亚产品; BR牌号9000,中国石化北京燕化石油化工股份有限公司;O-SBR牌号1712 ,中石化华北齐鲁石化公司; N220、N330,美国卡博特公司产品;其它材料均为橡胶工业常用原材料。
1. 2基本配方
试验配方(质量份):生胶(NR /BR9000 /O-SBR1712: 40/30/30) 100;细再生胶(过滤) 16;活性剂 7;硫化促进剂 2. 1;防老剂 4. 5;卡博特炭黑N220 40;N330 21;操作油 10;均匀剂 2。
正常生产配方中炭黑采用国内常用炭黑,其余均同实验配方。
1. 3试验仪器设备与设备
XK160mm×320mm型开炼机,广东湛江橡胶机械厂产品; 45t平板硫化机,新乡橡塑机械厂产品;M200型门尼粘度计、R100E型硫化仪、F200E型电子拉力机,北京友深电子仪器厂产品; ST-CN热空气老化箱,南通宏达试验仪器有限公司产品;阿克隆磨耗试验机,江都试验仪器厂产品。
1. 4混炼工艺
小配合试验胶料采用开炼机混炼,加料顺序为:生胶→防老剂、氧化锌和硬脂酸→炭黑→芳烃油→促进剂和硫黄→薄通后加大辊距下片备用。试样在平板硫化机上进行硫化。为减小系统误差,生胶采用同一批塑炼后分开称量。
2结果与讨论
2. 1化学分析
卡博特公司炭黑化学分析结果见表1。从表1看出卡博特公司炭黑化学分析结果符合技术指标。DBP吸收值偏中上限,灰分、水分相对较小。DBP值越高,说明炭黑结构度越高,对胶料的粘度、定伸应力及硬度就会增加,加工性能改善。
国产炭黑化学分析结果见表2。
从表2看出国产炭黑化学分析结果符合技术指标。DBP吸收值偏中下限,灰分、水分相对较大。
2. 2物理测试
卡博特公司炭黑物理测试结果与硫化性能见表3,国产炭黑物理测试结果与硫化性能见表4。
从表3和表4看出,卡博特公司和国产炭黑物理测试结果虽然都符合技术指标,但卡博特炭黑由于DBP吸收值高,其强力、定伸应力、硬度都比国产炭黑偏高。混炼时卡博特炭黑易混入,且湿法造粒均匀,无粉状现象,混炼胶料发亮。硫化性能影响不大。
为了减小随机误差或系统误差,物理测试时都硫化了双片,结果均为平均值。同时做了3#参比炭黑小配合实验,以了解在实验中误差的大小。参比炭黑物理测试结果见表5。
从表5看出实测结果在指标中上限,说明在实验中误差较小,效果较理想。
2. 3小配合试验
小配合试验结果见表6。
从表6可以看出,卡博特炭黑补强效果明显,焦烧时间和正硫化时间相对较长,使用卡博特炭黑混炼胶料的撕裂强度与磨耗均优于正常生产配方中国产炭黑,且老化系数较高。
3结论
1.使用卡博特炭黑,能显著提高混炼胶的强力性能,并能防止胶料早期焦烧。老化后拉伸强度和扯断伸长率保持率较高。
2.使用卡博特炭黑,硫化时间和焦烧时间略有延迟,撕裂强度和磨耗较好。
3.混炼时易混入,能缩短混炼时间,提高工作效率,混炼胶料乌黑发亮。
4.卡博特炭黑价格虽然较国产炭黑昂贵,但综合考虑胶料的物理机械性能及加工工艺性能,使用卡博特炭黑还是合算的。
参考文献:略
