Page 103 - 《橡塑技术与装备》2022年12期

材料与配方 吴瑢蓉 等·童车内胎中多环芳烃含量的控制

min→ 提上顶栓加油 → 降下下顶栓加压至 165 ℃排 2 结果与讨论
胶。然后将排出的混炼胶压出冷却，停放 24 h 后加硫。 将在正常胶料中使用的 N660 炭黑与环保 N550 炭
加硫程序如下，将无硫胶片、硫磺促进剂等加入转速 黑寄到专业检测机构检测 18 项多环芳烃结果后，从表
为 20 r/min 的 F370 密炼机中，加压 30 s→ 提上上顶 1 得出，N660 产品在菲、荧蒽、芘、萘、苯并 (e) 芘
栓清扫 → 加压至 90 ℃排胶。 和苯并（g， h， i）苝这几个物质的含量比环保 N550 多。
胶料停放 24 h 后 , 硫化各种需测试的试样。 同时，公司出口到德国的产品，是安装在童车胎上的
1.5 测试分析 内胎，需要符合德国产品安全委员会 (AfPS) 的环保要
根据国家标准（硫化测定仪 GB/T16584—1996）， 求 Afps GS 2019:01 PAK（目前最新版），标准里类
采用 GT-M2000-A 硫化测定仪测定胶料的硫化曲线。 别 2 下的其他类产品表 2，具体见表 1 里的德国标准。
硫化胶的拉伸性能采用 AI-7000S 电子拉力机，按照 普通 N660 炭黑在菲、蒽、荧蒽和芘这 4 项总和上严
GB/T528—2009 的国家标准执行。 重超标，不能应用于环保内胎。遂在童车内胎的胶料
中使用超环保炭黑 N550。

表 1 N660 炭黑与环保 N550 炭黑的多环芳烃检测结果
测试结果
测试项目 德国对应标准 检出限 单位
N660 炭黑 环保 N550 炭黑
菲(PHE) / 0.2 mg/kg 1.4 /
蒽(Ant) / 0.2 mg/kg / /
荧蒽 (FLT) / 0.2 mg/kg 5.9 /
芘(Pyr) / 0.2 mg/kg 36.4 /
以上 4 项总和 ＜ 10.0 / mg/kg 43.7 ＜ 0.2
萘(Nap) ＜ 2.0 0.2 mg/kg 1.8 /
苯并 (a)蒽(BaA) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
屈(CHR) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
苯并 (b)荧蒽(BbF) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
苯并 (j)荧蒽(BjF) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
苯并 (k)荧蒽(BkF) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
苯并 (e)芘(BeP) ＜ 0.5 0.2 mg/kg 0.4 /
苯并 (a)芘(BaP) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
茚并 (1,2,3-cd)芘(IPY) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
二苯并（a，h）蒽 (DBA) ＜ 0.5 0.2 mg/kg / /
苯并（g，h，i）苝 (BPE) ＜ 0.5 0.2 mg/kg 1.6 /
15 项 PAHs 总和 ＜ 10.0 / mg/kg 49.2 ＜ 0.2

表 2 2 种炭黑的性能区别 产中无异常，现已批量使用。
N660 炭黑 环保 N550 炭黑 从表 4 的数据来看，混炼、加硫和硫化后的胶料
吸碘值 g/kg 36 43
吸油值 10 m /kg 106 120 含有的多环芳烃物质含量有波动，但波动不大。首先，
3
-5
胶料在密炼机中经过混炼和加硫工序，会存在一定程
炭黑的吸碘值与吸油值是它的关键性指标，决定
度的污染。不同胶料在一台密炼机里混炼然后切换，
了炭黑的基本性质。一般情况下，吸碘值越高，炭黑
在进行环保胶料混炼和加硫前，即使对密炼机进行清
粒径越小，补强性越大 ；吸油值越高，结构越高，定
理，也会存在死角。在混炼和加硫过程中，非环保物
伸应力和硬度都会增加。由于环保 N550 炭黑的吸碘
质被带入环保胶料中，造成轻微污染。同时，密炼机
值和吸油值都大于 N666 炭黑，在设计环保配方时，
转子内部接触胶料面使用的齿轮油也存在环保和非环
环保 N550 炭黑选择加入少一些，保持胶料的硬度和
保，使用环保润滑油即可保证胶料环保 ；外部润滑油
门尼不变，适应生产。
在油压的存在下一般不进入密炼机。其次，在内胎制
2 个胶料在门尼、120 ℃焦烧、流变性能和老化
造过程中，清理干净开炼机辊筒表面和托盘里的残余
前的硬度、拉伸强度的数据都很接近，配方的设计合
胶料是很有必要，这些残余的胶料一般是非环保胶料，
理。环保胶料在拉断永久变形和撕裂比非环保胶料差
混入多的话容易造成胶料不环保 ；开炼机的齿轮油也
8.6% 和 18.1%，但环保胶料在抗老化的性能较优异，
会对胶料造成一定的污染，但从表 4 的数据，对比加
老化后的变化率优于非环保胶料。环保胶料在实际生

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