Page 66 - 《橡塑技术与装备》2023年11期

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

齿轮式滤胶机过滤全钢胎气密层实验

研究

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边慧光 ，顾希红 ，汪传生 ，隋志华 ，朱东林 ，郝国强 1
(1. 青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061
2. 江苏无锡双象橡塑机械有限公司，江苏 无锡 214000)
摘要 ： 经过普通方式加工后的丁基混炼胶不能达到高载重轮胎的气密性要求，在原有的滤胶机上加装齿轮泵机头，既实现了
高压挤出，又实现了精细滤胶，在同样材料的胎内胶配方下，利用自主研制的双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机对气密层进行精细滤胶，
研究它在过滤后的性能，而且更换不同的滤网，来探究滤网目数对胶料性能的提升程度。在经齿轮泵式橡胶滤胶机过滤的胶料性
能均有不同程度的提升，在 150 目下，性能提升幅度最大，其中胎内胶的撕裂强度提升 20.21%，说明滤网过滤胶料杂质的同时还
能平顺分子链的作用，滤网目数越高，分子链更加平顺，但是滤网目数越高，过滤时对胶料的阻力越大，当胶料过滤后，阻力消失，
由于热运动与微构象的转化，分子链会自发恢复到混乱状态，导致胶料的机械性能会先上升后下降 ；透过系数降低了 78.11%，丁
腈中的甲基对称分布，分子结构对称，这使得聚集态结构堆砌紧密，又由于齿轮泵的过滤，使得胶料内的气体减少，聚集态结构
堆砌更加致密，气密性提升，但是滤网目数越高，胶料所受到阻力越大，挤出滤网后的挤出涨大现象更加明显，聚集态结构堆砌
愈发松散，所以气密性相对降低。这证明丁基混炼胶经过双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机过炼后实现了在同样的材料和配方下的气
密层的性能提升。
关键词 ： 双驱同步橡胶齿轮泵式滤胶机 ；精细滤胶 ；全钢胎气密层 ；撕裂强度 ；透过系数
中图分类号 ： TQ330.532 文章编号 ： 1009-797X(2023)11-0018-07
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.11.004

0 绪论 广泛，为了进一步的提高过滤能力，便于上下游设备
全 钢胎 用 于 大型 家 用轿 车， 运 输卡 车 等 高载 重 协调工作等 [10] ，滤胶机加齿轮泵的组合被开发出来，
场合 [1] ，它由胎冠，胎侧，帘布，气密层等组成 [2] 。 因为它逆流量与倒流量相较于其它装置都减少 [11] ，整
在高载重下轮胎的气密性显的尤为重要 [3] ，例如 Fei 体能耗低且易于实现连续化生产，应用较为广泛 [12] 。
Cai, 等人通过研究溴化丁基橡胶的小分子扩散行为并 本文利用自主研发的双驱同步齿轮式滤胶机来过
且得到了更好的气密性能，但是溴化丁基与普通丁基， 滤气密层，探究过滤后给气密层是否带来提升，并探
两者的价格相比不占优势 [4] 。Moumita Kotal 等人使 究最佳的过滤目数。
用石墨烯接枝到溴化丁基上来提高气密性，该方法使
丁基橡胶的气密性与机械性能有了较明显的提升且石 1 实验
墨烯的束缚使得溴化丁基的剥离程度更高，但是在方 1.1 实验原料
法实现相对比较困难，价格较高且不适合工业化 [5] 。 丁基橡胶 德国朗盛化工有限公司，氯丁橡胶 道
YurongLiang 等人在丁基中加入蒙脱石来提升气密性 达尔化学弹性体有限公司，炭黑 N330 卡博特（中国）
和机械性能 [6] 。但是这均是通过化学改性的方式来提
升丁基胶的气密性，存在一定误差和危险性，所以同 作者简介：边慧光（1982-），男，副教授，工学博士研究生，
主要从事高分子材料加工技术与装备方面的研究工作。
样橡胶和填料的前提下，如何通过橡塑机械来更多的
基金项目 ：山东省重点研发计划 ：碳基 - 橡胶复合材料湿
提高胶料的气密性，是亟需解决的问题。 法制备新方法、新工艺研究（2019GGX102018）；青创科技计
滤胶机 [7] 不仅可以去除胶料杂质，还可以起到精 划 ：高分子材料智能制造创新团队 / 功能纳米填料 / 天然胶乳
细滤胶，细化胶料的作用，滤胶机又分为齿式滤胶机， 湿法制备高性能复合材料技术及装备（2019KJB007）；山东省
自然科学基金资助项目 ：橡胶制品智能化绿色制造关键技术及
螺杆式滤胶机和柱塞式滤胶机，因为螺杆式滤胶机流
装备（ZR2016XJ003）。
量稳定且可靠性高 [8~9] ，所以螺杆式滤胶机应用比较 收稿日期 ：2023-05-09

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