姚 舫
(徐州徐輪橡膠有限公司,江蘇 徐州 221011)
增粘樹脂BHK-1360是以烷基苯酚-乙炔樹脂為主體的復合型高性能橡膠助劑,是一種優(yōu)秀的長效增粘樹脂,在橡膠加工過程中具有良好的增粘性,能顯著改善未硫化橡膠的粘合性能,不會因芳烴油類軟化劑遷移至膠料表面而影響粘性[1-4]。同時,增粘樹脂BHK-1360能提高橡膠與錦綸簾線及鋼絲簾線之間的粘合強度;其容易分散在膠料中,提高膠料的耐磨性能;可使硫化膠具有良好的老化性能保持率,因而被廣泛應用于輪胎和橡膠制品中。
本工作主要研究增粘樹脂BHK-1360在農業(yè)子午線輪胎胎面膠中的應用。
天然橡膠(NR),SMR20,馬來西亞產品;丁苯橡膠(SBR),牌號1500E,中國石油撫順石化分公司產品;順丁橡膠(BR),牌號9000,中國石化揚子石油化工有限公司產品;炭黑N220,龍星化工股份有限公司產品;增粘樹脂BHK-1360,聊城金歌合成材料有限公司產品。
生產配方和優(yōu)化的試驗配方見表1。與生產配方相比,試驗配方只是對增粘樹脂BHK-1360的用量進行了調整,其他組分和用量與生產配方相同。
表1 試驗配方與生產配方 份
XSM-1.5型智能實驗室密煉機,青島科高橡塑機械技術裝備有限公司產品;GK270型密煉機,大連橡膠塑料機械股份有限公司產品;25 t平板硫化機,上海第一橡膠機械廠產品;TCS-2000型電子拉力試驗機,高鐵檢測儀器(東莞)有限公司產品;RZN-п型橡膠自粘性測定儀,北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司產品。
小配合試驗膠料采用兩段混煉工藝。一段混煉在XSM-1.5型密煉機中進行,轉子轉速為50 r·min-1?;鞜捁に嚍椋荷z破膠30 s→加小料→壓壓砣保持35 s→提壓砣,加入炭黑和油→壓壓砣保持40 s→提壓砣保持5 s→壓壓砣保持30 s→提壓砣到中位→清掃→壓壓砣保持25 s →提壓砣→壓壓砣保持30 s→提壓砣→排膠。
終煉膠混煉在XK-160型開煉機上進行,混煉工藝為:加入一段混煉膠至包輥→加硫黃、促進劑→吃凈粉劑→左右割膠各3次→輥距調整至4 mm→薄通打卷6次后下片。
大配合試驗膠料采用一次法煉膠工藝。母膠混煉在GK270型密煉機中進行,轉子轉速為52 r·min-1。混煉工藝為:加生膠和小料→壓壓砣保持10 s→加60%炭黑,轉速降至48 r·min-1→壓壓砣保持30 s→提壓砣,加剩余40%炭黑→壓壓砣保持25 s→提壓砣,加芳烴油→壓壓砣保持30 s→提壓砣→壓壓砣→排膠(160 ℃)。母煉膠從密煉機排出后轉移到1#Φ660開煉機搗煉100 s→降溫至120 ℃→轉移到2#Φ660開煉機→搗煉300 s→降溫至100 ℃→加硫黃、促進劑→搗煉350 s→排膠。
膠料各項性能均按照相應國家標準測試。
增粘樹脂BHK-1360的理化性能見表2。從表2可以看出,增粘樹脂BHK-1360的理化性能達到了企業(yè)標準要求。
表2 增粘樹脂BHK-1360的理化性能
小配合試驗結果如表3所示。自粘性以剝離力表征。
表3 小配合試驗結果
從表3可以看出:與生產配方膠料相比,試驗配方膠料的門尼焦燒時間以及FL,F(xiàn)max,t10和t90變化不大,自粘性提高;300%定伸應力和拉伸強度相當,撕裂強度提高,阿克隆磨耗量減??;隨著增粘樹脂BHK-1360用量的增大,膠料的自粘性、拉斷伸長率和撕裂強度也隨之提高;100 ℃×24 h老化后,生產配方膠料性能保持率為71.2%,試驗配方膠料性能保持率為72.4%~73.1%,添加增粘樹脂BHK-1360可以顯著提高硫化膠老化后性能保持率。
為進一步驗證農業(yè)子午線輪胎胎面膠試驗配方車間生產工藝的通過性,選擇3#試驗配方繼續(xù)進行大配合試驗。
大配合試驗結果如表4所示。從表4可以看出,大配合試驗結果與小配合試驗結果基本保持一致。
表4 大配合試驗結果
2.4.1 胎面膠物理性能
采用3#試驗配方和生產配方膠料分別制備520/85R38 R1 農業(yè)子午線輪胎,并按照GB/T1192—2017《農業(yè)輪胎技術條件》進行胎面膠物理性能測試,結果見表5。
從表5可以看出,與生產輪胎胎面膠相比,試驗輪胎胎面膠的拉斷伸長率、耐磨性能以及胎面膠與帶束層的粘合強度均明顯提高。
表5 成品輪胎胎面膠物理性能
2.4.2 耐久性能
成品輪胎的耐久性試驗結果如表6所示。從表6可以看出,與生產輪胎相比,試驗輪胎的耐久性能明顯提高。
表6 成品輪胎耐久性試驗結果
在農業(yè)子午線輪胎胎面膠中添加增粘樹脂BHK-1360,膠料的自粘性、拉斷伸長率、撕裂強度、耐磨性能、耐老化性能以及成品輪胎胎面膠物理性能和耐久性能均明顯提高,有效提升了農業(yè)子午線輪胎的質量。