Page 103 - 《橡塑技术与装备》2022年9期

材料与配方 苟金峰 等·基于硫化测温技术的轮胎硫化工艺改善和配方优化

度不断增加过程中，胶料模量也持续增加，就是形成 料硫化反应进行追踪。基于不同温度下，各配方胶料
相同变形器时所需外力更大，按照该原理，可以对胶 硫化情况见表 3。

表 3 基于 150 ℃条件的硫化胶硫化特性
编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 7 # 8 # 9 #
t 10 /min 4.92 5.02 5.27 4.85 4.99 5.11 4.95 5.01 5.11
t 90 /min 11.21 11.42 11.33 10.82 10.78 10.62 10.55 10.75 10.50
t@Rev3%/min 28.70 29.71 29.11 27.63 27.64 27.36 26.47 27.88 27.23
M 1 /dN.m 1.75 1.78 1.77 1.79 1.84 1.84 1.80 1.81 1.84
M H /dN.m 22.87 22.12 21.23 23.05 22.50 21.73 23.37 22.60 21.89
M H -M 1 /dN.m 21.12 20.34 19.46 21.26 20.66 19.89 21.57 20.79 20.05

通过表 4 能够发现，在一定用量促进条件下，在 下，在促进剂用量持续增加过程中，胶料 M H -M 1 数
硫磺用量不断增加过程中，胶料的 M H -M 1 数值增加。 值并不会发生明显变化，表明促进剂保持在变化范围
主要是基于硫化剂用量较小情况下，交联密度小。若 内，不会影响交联密度。通过正交实验法直观分析 t@
是硫化剂用量增加，则交联密度同样增加，主要通过 Rev3% 与 t 90 ，在获得 CZ 因子取 1 水平，IS-7020 因子
M H -M 1 数值增加体现。另外，在一定硫化剂用量条件 取 2 水平条件下，该配方可以保证胶料硫化特性 [7] 。

表 4 基于 160 ℃的硫化特性
编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 7 # 8 # 9 #
t 10 /min 2.68 2.87 2.80 268 2.75 2.80 2.70 2.78 2.82
t 90 /min 5.97 6.11 5.97 5.77 5.81 5.76 5.76 5.77 5.69
t@Rev3%/min 14.59 14.75 14.73 14.07 14.27 14.33 14.86 14.52 14.51
M 1 /dN . m 1.63 1.67 1.77 1.71 1.74 1.74 1.70 1.72 1.74
M H /dN . m 21.85 21.51 21.33 22.31 21.64 21.09 22.52 22.01 21.35
M H -M 1 /dN . m 20.22 19.84 19.56 20.06 19.9 19.35 20.82 20.29 19.61

通过上表能够发现，基于 160 ℃条件下，M H - 条件下，两者 M H -M 1 、t @Rev3% 、t 90 最适值的配料配方
M 1 、t@Rev3%、t 90 最大值的胶料存在差异。NR 安全 相同，其他硫化指标变化并无明显差异。表明基于此
温度是 150 ℃，若是硫化温度比 163 ℃大，则会发生 种硫化温度条件，硫化反应并无较差差异。基于硫化
解聚现象，进而造成返原问题。丁苯橡胶的最佳硫化 时间一致条件下，在一定硫磺用量情况下，具有较快
温度是 151 ℃，一般在 190 ℃以内。对于胶料配方， 的硫化速度，产生大量交联键，M H -M 1 数值大。对于
SBR 与 NR 比例为 3:7，超过 150 ℃（两者最佳硫化 t @Rev3% 、t 90 ，基于硫磺用量最大以及促进剂用量最小
温度）时，在温度不断升高过程中，基于相同温度条 比例，硫化特性良好。促进剂的使用量少，并且硫化
件，两者硫化反应以及硫化还原情况均存在一定差异， 时间相同，则硫化反应速度缓慢，导致 t 90 时间延长，
造成胶料 t @Rev3% 、t 90 无法达到一致状态。采用直观法 进而使得返原反应时间增加。采用直观方法分析两种
进行分析，可以确定，在获得 CZ 因子取 1 水平，IS- 温度下 t @Rev3% 、t 90 ，在获得 CZ 因子取 1 水 平，IS-
7020 因子取 2 水平条件下，t@ Rev3% 、t 90 时间最长。 7020 因子取 1 水平条件下，胶料具有良好硫化特性 [8] 。
通过表 5、表 6 能够发现，基于 170 ℃、180 ℃

表 5 基于 170 ℃条件的硫化胶硫化特性
编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
t 10 /min 1.50 1.44 1.49 .44 1.48 1.52 1.48 1.51 1.53
t 90 /min 3.36 3.24 3.27 3.15 3.17 3.14 3.10 3.10 3.11
t@ Rev3% /min 7.93 7.82 7.82 7.41 7.50 7.44 7.26 7.27 7.33
M 1 /dN.m 1.53 1.58 1.61 1.63 1.61 1.63 1.60 1.63 1.62
M H /dN.m 20.65 20.36 19.72 21.42 20.93 20.30 21.59 21.06 20.30
M H -M 1 /dN.m 19.12 18.78 18.11 19.81 19.3 18.69 19.99 19.43 18.68

综上所述，基于不同温度条件，胶料最小值与最 度不同，则硫化体系的硫化反应也存在一定差异，就
大值的转矩存在一定差异，同时在温度不断增加过程 是反应机理存在差异，相应的交联结构也存在一定差
中，转矩呈现下降趋势。主要原因在于，若是硫化温 异，使得转矩值存在差异。在温度持续升高过程中，

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2022 第 48 卷 ·49·