Page 43 - 《橡塑智造与节能环保》2021年1期
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节能环保新技术与产品 ■


               善胎侧胶料的性能，特别是在能量损失、撕裂强度、                                         表1 模型胎侧胶料配方
               耐割伤性和耐臭氧性方面。胎侧胶料的关键性能标准                                成份        说明      配方1   配方2   配方3  配方4
                                                                    SMR CV-60  天然橡胶      50    50    50    50
               包括抗氧引起的有氧老化和抗臭氧侵蚀的能力。石蜡                             Budene 1207  丁二烯橡胶    50    50    50    50
                                                                      N330      炭黑       50    -     25    25
               和二胺的配合是最广泛应用于抗降解剂包装，可防止
                                                                      N550      炭黑       -     50    -     -
               氧化和/或臭氧。尽管已经进行了许多研究来改善橡                             Hi-Sil EZ160G         -     -    29.3   -
                                                                   Agilon 400G           -     -     -    31.9
               胶制品的使用寿命，但仍需要进一步改进以优化抗降                                Si69      偶联剂      -     -    2.3    -
               解剂的浓度和迁移速率。据知，尚无研究成功通过合                            Okerin wax 7240  微晶蜡   3     3     3     3
                                                                   Hyprene L2000  环烷油    5     5     5     5
               理设计填料和填料表面化学处理来提高橡胶制品使用                             Akrochem P90  酚醛增黏剂   5     5     5     5
               寿命。本文在模型胎侧配方中评估了四种填料，包括                            Sylvatal D40LR  增黏剂    5     5     5     5
                                                                      6PPD     抗氧化剂      3     3     3     3
               PPG Hi-Sil EZ160G二氧化硅，Agilon 400G预处理二                Zinc oxide   助促进剂    3     3     3     3
               氧化硅以及N330和N550炭黑，以评估其对能量损失                           Stearic acid  助促进剂   1.5   1.5  1.5   1.5
                                                                    RM sulfur   交联剂     1.25  1.24  1.36  1.71
               的影响（例如tanδ、损耗模量和Goodrich热量累积）                         TBBS       催化剂     0.80  0.79  0.87  1.10
                                                                               总计/份     177.55  177.53  184.33  185.21
               和降解过程（例如孟山都疲劳损失、撕裂强度和耐臭
               氧性）。重点研讨了填料对电导率和抗氧化迁移的影                            合。混合15s后，加入硫磺、促进剂和剩余的一段母料
               响。尽管这项工作演示了在胎侧胶上的技术，但是开                            的1/3；混合60s时，进行清扫；在混合时间为150s时排
               发的技术可以应用于其他富含天然橡胶的非胎面部                             胶，此时胶料温度为约105℃。在常室温下的两辊开炼
               件。                                                 机上对排落的混合物进行60s的混炼。
                                                                      将胶料在160℃下快速硫化5min。测试样品按照
               1  实验                                              相应的测试程序进行。根据ASTM D2084，使用活动
                   表1中显示了用于这项工作的模型胎侧配方。非                          模流变仪（MDR）确定硫化曲线。用ASTM DI646测
               晶态沉淀二氧化硅Hi-Sil EZ160G二氧化硅和化学处理                     量门尼粘度。根据ASTM D2230-96（2007）和评级
               的非晶态沉淀二氧化硅Agilon 400G二氧化硅的特性已                      系统B，使用圆形模具（直径为0.25英寸）测定未硫
               在以前的出版物中进行了描述。基于未报告的筛选工                            化胶料的圆形模具的挤出性和收缩度。条件设定为：
               作进行了初始硫化包的调整，以在所有胶料中获得合                            螺杆转速为45r/min，机筒温度为75℃，螺杆温度为
               理相似的交联密度和可比的拉伸曲线。表1是根据这项                           110℃，机头温度为118℃，模具温度为120℃。硬度是
               预筛查工作的结果得出的。按照ASTM D3182，将这                        按照ASTM D2240-02使用Zwick数字硬度计在室温下
               些胶料在法莱尔实验室用密闭式密炼机内进行混合。                            测定的。根据ASTM D412-98a，使用ASTM型C型哑铃
                   在一段密炼中，密炼和温度设定为65℃，转子速                         试样测量应力/应变性能。根据ASTM D5992-96，使用
               度设定为65r/min，压头压力设定为50bar。设定了70%                    ARES-G2流变仪来确定动力学性质（即tanδ和损耗模
               的填充系数，胶料添加到密炼机中开始计时。混炼15s                          量）。压缩疲劳是根据ASTM d623使用BFGoodrich挠
               时，加入填加剂；再混合75s后，将油料和增粘剂添加                          度计确定的。
               到炭黑或Agilon二氧化硅胶料中；在混合135s后，添                           使用180°T型剥离测试片测量热撕裂，根据ASTM
               加其他成分；195s后，进行一次扫描；在225s时，提                        测试方法D413-02进行热撕裂测试。修改标准的“1×6”
               高转子速度以使温度升至150℃，持续300s。将炭黑或                        剥离测试片，以减少聚酯薄膜窗口的附着力测试面
               Agilon二氧化硅胶料在当前条件下加入混合物中。将                         积。窗口尺寸为“3×0.125”，拉速为5cm/min。
               二氧化硅加原位硅烷胶料在150℃下再保持混炼120s。                            使用Keysight电阻率仪166008B、Keysight B2987A
               并在150℃下和420s时加二氧化硅和原位硅烷混合物。                        静电计和高电阻率计，施加5kg压力，500V，室温下
               在室温下经两辊开炼机上对下落的混合物进行60s的研                          测量表面电阻，在50℃下长达5h进行计算。表面电阻
               磨。                                                 率由电阻和有效参数与间隙长度计算，根据等式1计算
                   二段混炼，起始温度为50℃，起始转子速度为60                        表面电阻率：
               r/min，通过添加来自一段混合物的2/3的母料进行混                            表面电阻率=电阻*(有效参数)/(间隙长度)       (1)


                                                                         2021年 总第49期 第5卷 第1期               17
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