劉 壇 ,仝玉勇,姚 舫,吳黎明
(1.青島科技大學(xué)高分子材料與工程學(xué)院,山東 青島 266042;2.徐州徐輪橡膠有限公司,江蘇 徐州 221011)
粘合樹脂BHK-1360是以改性乙炔酚醛樹脂為主體的復(fù)合型橡膠助劑,可用于輪胎和橡膠制品中,能顯著改善未硫化膠的粘合性能,提高橡膠與纖維簾線及鋼絲簾線的粘合性能,同時賦予膠料優(yōu)異的物理性能。
本工作主要研究粘合樹脂BHK-1360在工程機械輪胎胎面膠中的應(yīng)用。
天然橡膠(NR),牌號SIR20,印度尼西亞產(chǎn)品;丁苯橡膠(SBR),牌號1500,中國石油撫順石化公司產(chǎn)品;炭黑N220,河北大光明炭黑有限公司產(chǎn)品;粘合樹脂BHK-1360,山東聊城金歌化工有限公司產(chǎn)品。
生產(chǎn)配方:NR,30;SBR,70;炭黑N220,58;氧化鋅,4;硫黃,1.6;促進劑NS,1.4;芳烴油,6;其它,16.9;合計,187.9。
試驗配方:NR,30;SBR,70;炭黑N220,58;氧化鋅,4;硫黃,1.6;促進劑NS,1.4;芳烴油,3;粘合樹脂BHK-1360,5;其它,16.9;合計,189.9。
X(S)M-1.5型本伯里智能實驗室密閉式煉膠(塑)機,青島科高橡塑機械技術(shù)裝備有限公司產(chǎn)品;XK-160型開煉機,上海橡膠機械廠產(chǎn)品;F370型和GK270型密煉機,大連橡膠塑料機械股份有限公司產(chǎn)品;25 t平板硫化機,上海第一橡膠機械廠產(chǎn)品;HV2-90E型智能型門尼粘度儀,無錫市蠡園電子化工設(shè)備有限公司產(chǎn)品;GTM2000A型無轉(zhuǎn)子硫化儀和TCS-2000型伺服控制電腦拉力試驗機,青島高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品;RZN-Ⅱ型橡膠自粘性測定儀,北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品;阿克隆磨耗試驗機,江都試驗機廠產(chǎn)品;401型老化實驗箱,上海試驗儀器廠產(chǎn)品。
小配合試驗?zāi)z料混煉分2段進行。一段混煉在本伯里閉式煉膠(塑)機中進行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50 r·min-1,混煉工藝為:生膠和小料→壓壓砣提壓砣→炭黑→壓壓砣提壓砣→芳烴油→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠(溫度115 ℃);二段混煉在開煉機上進行,混煉工藝為:一段混煉膠→硫黃和促進劑→薄通→混煉均 勻→下片。
大配合試驗?zāi)z料混煉分2段進行。一段混煉在F370型密煉機中進行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45 r·min-1,混煉工藝為:生膠和小料→壓壓砣提壓砣→1/2炭黑→壓壓砣提壓砣→剩余1/2炭黑→壓壓砣提壓砣→芳烴油→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠(165 ℃);二段混煉在GK270型密煉機中進行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速20 r·min-1,混煉工藝為:一段混煉膠→壓壓砣提壓砣→硫黃和促進劑→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠(溫度105 ℃)。
膠料各項物理性能測試均按照相應(yīng)國家標(biāo)準進行。
粘合樹脂BHK-1360的理化性能見表1。從表1可以看出,粘合樹脂BHK-1360的理化性能達到企業(yè)標(biāo)準要求。
表1 粘合樹脂BHK-1360的理化性能
小配合試驗?zāi)z料物理性能見表2。從表2可以看出:與生產(chǎn)配方膠料相比,試驗配方膠料的門尼焦燒時間略長,門尼粘度減小,自粘性明顯提高;硬度、300%定伸應(yīng)力和拉伸強度相當(dāng),拉斷伸長率較大,撕裂強度明顯提高,耐磨性能和耐熱老化性能較好。
表2 小配合試驗?zāi)z料物理性能
為驗證小配合試驗的結(jié)果,在車間進行大配合試驗。大配合試驗?zāi)z料物理性能見表3。從表3可以看出:與生產(chǎn)配方膠料相比,試驗配方膠料門尼粘度減小,自粘性明顯提高;硬度、300%定伸應(yīng)力和拉伸強度相當(dāng),拉斷伸長率較大,撕裂強度明顯提高,耐磨性能和耐熱老化性能較好。大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本一致。
表3 大配合試驗?zāi)z料物理性能
從試驗配方膠料纏繞工藝可以看出,膠料表面光潔度良好,纏繞膠條間的粘合性能優(yōu)異,半成品質(zhì)量良好,能夠滿足工藝性能要求。
采用試驗配方膠料生產(chǎn)23.5-25 16L3工程機械輪胎,按GB/T 1190—2009《工程機械輪胎技術(shù)要求》測試胎面膠性能,并與生產(chǎn)輪胎胎面膠進行對比,結(jié)果見表4。從表4可以看出:與生產(chǎn)輪胎胎面膠相比,試驗輪胎胎面膠的硬度和拉伸強度相當(dāng),拉斷伸長率增大,耐磨性能和胎面與緩沖層粘合性能明顯提高。
表4 成品輪胎胎面膠性能
在工程機械輪胎胎面膠中添加粘合樹脂BHK-1360,未硫化膠的門尼粘度減小,加工性能改善,自粘性明顯提高;硫化膠的撕裂強度明顯提高,耐磨性能和耐熱老化性能較好;成品輪胎胎面膠的物理性能較好,耐磨性能和粘合性能明顯提高,有效提升了成品輪胎的質(zhì)量。