Page 98 - 《橡塑技术与装备》2020年17期（9月上半月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

A、B、C 炭黑 N234 生产胎面胶压出胎面的气孔率。 表 7 不同白炭黑胎面胶生产胎面部件的气孔率检测结果
表 3 不同供应商炭黑 N234 理化分析结果 样品编号 气孔率 /%
5.5
D
检测项目 指标 A B C E 3.0
灰分 /% ≤ 0.7 0.4 0.2 0.6 F 2.1
105 ℃加热减量 ≤ 2.5 0.4 0.3 0.2
300% 定伸应力 /MPa -1.3~1.1 0.6 -0.6 -0.4
吸碘值 114~126 117 115 115 通过测试结果可以看出，使用易分散白炭黑（E）
DBP( 吸油值 ) 119~131 122 124 120 和高分散白炭黑（F）的气孔率明显低于普通白炭黑
CDBP( 压缩吸油值 ) 94~110 99 100 96
N2SA( 氮吸附比表面积 ) 112~126 118 113 113 （D），这与白炭黑在胶料中的分散程度及硅烷化反应
STSA( 统计吸附层厚度表面积 ) 105~119 111.8 109 107 程度相关，易分散白炭黑（E）和高分散白炭黑（F）
TINT( 着色强度） 115~131 121 120 119
较普通白炭黑（D）更易在橡胶中分散，可以获得较
表 4 不同供应商炭黑 N234 胎面胶生产胎面部件的气孔 高的分散度及硅烷化反应，本观点可以通过测试胶料
率检测结果
的佩恩效应来进一步验证。
样品编号 气孔率 /%
A 4.8 2.3 炭黑分散度的影响
B 3.2
C 3.2 其他条件保持一致，通过调整密炼工艺，提高胶
料的炭黑分散性进行验证，表 8 列出了工艺改善前后
通过检测结果可以看出，供应商 A 的炭黑具有较
的炭黑分散测试结果，表 9 列出了炭黑分散工艺改善
高的氮吸附比表面积及统计吸附层厚度表面积，在相
前后的气孔率测试情况。
同的混炼工艺条件下，橡胶吃入 A 炭黑的程度小于 B、
表 8 密炼工艺改善前后的炭黑分散检测结果
C，同时对水分等小分子物质的吸附能力较强，吸附 炭黑分散测试结果 原工艺 改善后
X 5.9 6.9
更多的水分等小分子物质，在压出时，由于挤出塑化
Y 9.2 9.8
和高温使胶料中的水分等小分子等物质释放出来，进 Z 74.6 85.4
白色区域 8.9 5.1
而导致胎面的气孔率大。
分散度 91.9 91.4
通过对比 ABC 炭黑在恒温恒湿箱调节后的加热
表 9 密炼工艺改善前后胎面胶生产胎面部件的
减量测试，可以进一步证明本观点，数据见表 5。
气孔率检测结果
表 5 N234 炭黑对比（23 ℃时不同湿度下的加热减量）
区分 气孔率 /%
样品标号 40% 湿度 /% 60% 湿度 /% 80% 湿度 /% 改善前 4.7
A 1.14% 2.60% 3.59% 改善后 3.2
B 0.74% 1.30% 1.83%
C 0.58% 1.20% 1.75% 通过测试结果可以看出，改善后胶料的炭黑分散
试验条件 ：先对 ABC 炭黑在 125 ℃下烘 2 h，使 程度较改善有明显提升，改善后的胎面胶压出胎面的
得这三种炭黑获得一致的加热减量初始值，然后在在 气孔率明显小于改善前的气孔率，可见提升胶料的炭
不同湿度下对炭黑进行调节，调节时间 16 h，在调节 黑分散程度可以降低压出胎面气孔率。
之后进行测试。 2.4 停放时间的影响
2.2 白炭黑品种对气孔率的影响 其他条件保持一致，在不同停放时间下对胎面胶
其他条件保持一致，分别使用普通白炭黑（D）， 生产的胎面部件验证气孔率，结果如表 10 所示。
易分散白炭黑（E），以及高分散白炭黑（F）进行验证， 表 10 不同停放时间胎面胶生产胎面部件的
气孔率检测结果
表 6 列出了白炭黑 D、E、F 的测试结果，表 7 列出了
停放时间 /h 气孔率 /%
使用白炭黑 D、E、F 生产的胎面胶压出胎面的气孔率。 6 2.0
12 2.3
表 6 不品种白炭黑理化分析结果 24 3.4
检测项目 指标 D E F 48 4.3
二氧化硅含量 /% ≥ 90 93 91 92 72 6.3
灼烧减量 ≤ 7 4 4 5
PH 6.0~7.5 6.5 6.0 6.8 通过测试结果可以看出，随着胎面胶料停放时间
105 ℃加热减量 4.0~8.0 6.3 5.8 6.2
扯断强度（151 ℃ ×7’or10’） ≥ 17 20 21 22 的延长，压出部件的气孔率呈上升趋势，在达到 72 h
扯断伸长率（151 ℃ ×7’or10’） ≥ 675 795 746 857 后上升明显，根据测试将胎面胶的停放时间控制在 48

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