Page 75 - 《橡塑技术与装备》2022年1期
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理论与研究 隋志华 等·全钢胎面胶料配方齿轮式滤胶的实验研究
1.4 试样制备 GABOMETER-150 型动态热机械分析仪模腔中进行
一段混炼在密炼机上进行，冷却水温度为 50 ℃， 测试。
转速 70 r/min，填充系数为 0.65，上顶栓压力为 0.65 1.5.6 硬度测试
[7]
MPa 。具体混炼工艺如下 ：加入天然橡胶，混炼 40 测试标准为 GB/T 231.1—2008，测试方法为国际
s 后加入一半炭黑，混炼 30 s 后同时加入氧化锌 ZnO、 硬度计法 ：测选取两个位置相距 6 mm 以上的点的硬
硬脂酸 SAD、防老剂 RD、增塑剂 A 和增塑剂 DPHP 度值，测量五次选取平均值。
塑炼 30 s，最后加入剩余一半炭黑，再次混炼，当密 1.5.7 回弹测试
炼室温度为 155 ℃时提栓，排胶。 测试标准为 GB/T 1681—1991。测试温度条件设
二段混炼在开炼机上进行，对混炼胶进行补充混 置为 20 ℃。测试三次取平均值。
炼，辊温为（50±5）℃。具体混炼工艺如下 ：加入一 1.5.8 磨耗测试
段混炼后的母炼胶，在母炼胶中均匀加入促进剂 CZ 测试标准为 GB/T 9867—1988。测试三次取其平
和硫磺 S，在最小辊距下进行压延，薄通五次后，将 均值。
辊距调为 4 mm 左右下片 [7] 。
胶料停放 24 h 后，将胶料裁剪成宽为 5 cm 左右 2 结果与讨论
的胶条于双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机中挤出，其中 2.1 硫化性能
螺杆转速为 30 r/min，齿轮泵转速为 25 r/min，机筒 焦烧时间 t 10 过短，硫化起步快，产品的性能差，
温度为 80 ℃ [8] 。 易于焦烧，且操作安全性差。经过滤网过滤后的胶料
胶料滤出之后再次停放 24 h，后将胶片硫化，硫 的焦烧时间均增加，这说明螺杆和齿轮的剪切作用以
化温度设定为 150 ℃，硫化压力设定为 10 MPa。 及滤网的过滤作用起到了良好的分散作用，促进剂分
1.5 性能测试 散更加均匀，发挥出更大的作用。从表 1 可以看出，
1.5.1 门尼黏度测试 随着滤网目数的增加，焦烧时间出现先增加后减小的
测试标准为 GB/T 1232.1—2000，利用专用的裁 趋势，当滤网目数为 150 目时，焦烧时间最长，因为
刀裁剪试样后放入 UM-2050 型门尼黏度仪模腔中进 随着滤网的目数增加，一些较大的小料颗粒会过滤掉，
行测试，设备温度到达设定温度后进行测试，实验进 且小料相对越细，胶料内小料的份数分散越加均匀，
行三次，取其平均值。 与橡胶结合的也越好。但是滤网目数越高，滤除的填
1.5.2 硫化特性测试 料和小料越多，与橡胶结合的也越差，焦烧时间相对
测试标准为 GB/T 16584—1996。设定无转子流 缩短。
变仪测试时间 60 min，测试温度 150 ℃，转动角度为 t 90 代表胶料达到正硫化时间，t 90 越小，胶料的硫
0.5°。取混炼胶放入无转子流变仪模腔中进行测试。 化时间越短，即硫化反应速度越快，从图 2 中可以看
1.5.3 动态力学性能测试 出，随着滤网目数的增加，t 90 出现先增加后减小的趋
测试方法为 ：应变扫描温度为 60 ℃，应变扫面 势，当滤网目数为 150 目时，t 90 最小，此时胶料的硫
频率为 0.01 Hz，应变范围 0.28%~50%。取混炼胶放 化反应最快，获取最佳性能所需时间最短。这说明滤
入 RPA2000 橡胶加工分析仪模腔中进行测试，每组试 网细化后的胶料，更好的分散了填料与小料，加速胶
样进行三次实验，取其中值。 料共价键网络的生成，目数越大的滤网，由于较强的
1.5.4 力学性能测试 过滤能力，对一些较大颗粒填料和小料也过滤出胶料，
测试标准为 GB/T 528—1998。每组试样测试五 其相对减少，导致形成交联网络的时间增长。
次，取其平均值。 M H 和 M L 代表胶料在硫化过程中的最高转矩和最
1.5.5 动态黏弹性测试 低转矩，在一定程度上， M H 值越大，硬度越高，定伸
温度扫描时采用拉伸模式，扫描频率为 10 强度越大，M L 表征的是胶料的流动性，M L 值越小，
Hz，扫描时静态应变为 5%，静态应力为 70 N，动 胶料的流动性越好，M H -M L 的差值即最大转矩值与最
态应变为 0.25%，动态应力为 60 N，温度范围 小转矩值的差值可以表征胶料的交联密度，差值越大，
为-65 ~65 ℃，升温速率为 2 ℃ /min。将试样放入 胶料的交联密度越大 [9] 。从图 2 可以看出，随着滤网
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