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        Seal技術(shù)輪胎內(nèi)部亮層薄膜的定性分析

        2021-07-19 12:57:46劉玉環(huán)
        橡膠工業(yè) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:己內(nèi)酰胺密封膠異物

        岳 敏,劉玉環(huán)

        (北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100143)

        倍耐力公司Seal Inside技術(shù)、德國大陸公司ContiSeal技術(shù)、米其林公司SelfSeal技術(shù)、住友公司CoreSeal技術(shù)等都是一種抗刺扎、自愈合或自補(bǔ)漏的安全輪胎Seal(密封)技術(shù)。其原理是當(dāng)直徑不大于5 mm的尖銳異物刺入輪胎胎面時(shí),會(huì)被輪胎內(nèi)部的一層特殊密封膠料(也稱為輪胎自愈合或自密封膠,具有流動(dòng)性和伸縮性)包裹住,避免異物刺扎至腔體,防止壓力氣體泄露,從而保持輪胎的充氣壓力;當(dāng)異物被移除時(shí),密封膠料會(huì)自動(dòng)封閉穿孔,達(dá)到密合,不讓胎壓下降,起到補(bǔ)胎的效果,保證輪胎安全使用。特殊密封膠料具有粘性,噴涂在專用保護(hù)薄膜上,在輪胎成型過程中貼合在胎面部位胎體層上。該保護(hù)薄膜透明光亮,對(duì)密封膠料可以起到防粘和保護(hù)的作用[1-7]。

        本工作采用紅外光譜儀和化學(xué)法對(duì)Seal技術(shù)輪胎內(nèi)部亮層薄膜進(jìn)行定性分析。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 樣品

        Seal技術(shù)輪胎內(nèi)部亮層薄膜在胎體上的具體所處部位為輪胎肩部與內(nèi)襯層搭接處(見圖1),其替代了該部位對(duì)應(yīng)的內(nèi)襯層。亮層薄膜在特殊密封膠料表面,如圖2所示。亮層薄膜樣品剖析自成品輪胎,樣品(帶特殊密封膠料)質(zhì)量為20 mg。

        圖1 輪胎Seal技術(shù)結(jié)構(gòu)Fig.1 Seal technology structure of tire

        圖2 Seal技術(shù)輪胎斷面剖析Fig.2 Analysis of Seal technology tire section

        1.2 測(cè)試分析

        采用美國Thermo Fisher科技公司生產(chǎn)的NICOLET iS10型傅里葉紅外光譜(FTIR)儀進(jìn)行FTIR測(cè)試分析,條件為:檢測(cè)器 熱釋電型(DTGS),波長 4 000~650 cm-1,掃描次數(shù) 32,分辨率 4 cm-1,晶體材料 金剛石;采用衰減全反射(ATR)技術(shù),用ATR附件固定平壓頭,直接測(cè)試,采集樣品的FTIR譜[5-6]。

        2 FTIR分析

        Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的FTIR譜及指紋區(qū)FTIR譜分別如圖3和4所示。

        圖3 Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的FTIR譜Fig.3 FTIR spectrum of bright layer film of Seal technology tire

        圖4 Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的指紋區(qū)紅外光譜Fig.4 Fingerprint region FTIR spectrum of bright layer film of Seal technology tire

        從圖3和4可以看出:1 635.96 cm-1處為酰胺Ⅰ譜帶(C=O伸縮振動(dòng))的吸收峰,1 537.94 cm-1處為酰胺Ⅱ譜帶(N—H彎曲振動(dòng)和C—N伸縮振動(dòng))的吸收峰;官能團(tuán)振動(dòng)區(qū)3 298.43 cm-1處為N—H的伸縮振動(dòng)峰;3 083.45 cm-1為C—N的耦合振動(dòng)峰,2 930.11和2 857.57 cm-1處為—CH2—的振動(dòng)吸收峰;683.98 cm-1為N—H的搖擺振動(dòng)峰。因此,推斷Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜為聚酰胺材質(zhì)。

        從圖4還可以看出:亮層薄膜在1 000~900 cm-1范圍內(nèi)有2個(gè)明顯的特征吸收峰,即在958.55和928.26 cm-1處有特征吸收峰;在1 027.68 cm-1處有較弱的特征吸收峰。由此判定,該輪胎亮層薄膜為聚己內(nèi)酰胺(尼龍6)。與聚己內(nèi)酰胺不同的是聚己二酸己二胺(尼龍66)在935 cm-1附近有中等強(qiáng)度的特征吸收峰,在906 cm-1附近有弱的特征吸收峰。

        圖5和6分別示出了Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的FTIR譜與聚己內(nèi)酰胺的標(biāo)準(zhǔn)FTIR譜及亮層薄膜的指紋區(qū)FTIR譜與聚己內(nèi)酰胺的指紋區(qū)標(biāo)準(zhǔn)FTIR譜對(duì)比[8-16]。

        圖5 Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的FTIR譜與聚己內(nèi)酰胺的標(biāo)準(zhǔn)FTIR譜對(duì)比Fig.5 Comparison between FTIR spectrum of bright layer film of Seal technology tire and standard FTIR spectrum of polycaprolactam

        圖6 Seal技術(shù)輪胎亮層薄膜的指紋區(qū)FTIR譜與聚己內(nèi)酰胺的指紋區(qū)標(biāo)準(zhǔn)FTIR譜對(duì)比Fig.6 Comparison between fingerprint region FTIR spectrum of bright layer film of Seal technology tire and fingerprint region standard FTIR spectrum of polycaprolactam

        從圖5和6可以看出,輪胎亮層薄膜的FTIR譜與聚己內(nèi)酰胺的標(biāo)準(zhǔn)FTIR譜匹配度為96%左右,指紋區(qū)FTIR譜的出峰位置可一一對(duì)應(yīng)。此外,該亮層薄膜可溶于甲酸,這也可以佐證其為聚己內(nèi)酰胺材質(zhì)。

        3 結(jié)論

        采用FTIR法分析聚合物材料具有測(cè)試方便、取樣少、不破壞樣品的特點(diǎn)。尖銳異物刺入Seal技術(shù)輪胎胎面時(shí),會(huì)被胎體內(nèi)部的特殊密封膠料包裹住,阻止壓力氣體泄漏。特殊密封膠料具有粘性,噴涂在透明光亮的專用保護(hù)薄膜上。亮層薄膜能夠?qū)eal技術(shù)輪胎特殊密封膠料起到保護(hù)和防粘的作用,并使其成型貼合容易操作。取自成品輪胎的帶特殊密封膠料的亮層薄膜通過FTIR分析確定,亮層薄膜為聚己內(nèi)酰胺材質(zhì)。

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