复合增粘树脂在全钢载重子午线轮胎中的应用Word格式文档下载.docx
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1 实验
111 主要原材料
复合增粘树脂为青岛琴波化工有限公司产品,它是从石油裂解生产乙烯的副产物C9中提取苯乙烯及茚馏分,经催化聚合后再加入C5树脂、二甲苯树脂、辛基酚醛树脂及松香树脂等成分制成的一种新型橡胶增粘树脂。
其理化性能如表1所示。
作者简介 郭跃辉,男,29岁。
工程师。
1992年毕业于黑龙江大学应用化学专业。
主要从事全钢载重子午线轮胎配方设计、工艺管理和新型原材料应用研究工作。
表1 复合增粘树脂理化性能
项 目指 标实测值
外观黄色或浅棕色块状固体黄色块状固体
软化点/℃80~9083
pH值5~87
灰分质量分数
(550℃<
010********
其它原材料为常用原材料。
112 基本配方
选择内衬层下层胶料(胶料A和胶片胶料(胶料B进行试验。
胶料A基本配方:
NR 100;
炭黑 55;
氧化锌 8;
不溶性硫黄 5125;
其它 8125。
胶料B基本配方:
NR 100;
炭黑 42;
不溶性硫黄 6;
其它 915。
113 主要设备和仪器
117L本伯里密炼机,日本神钢公司产品;
Φ15214mm开炼机;
MDR2000硫化仪、MV2000门尼粘度计及T10电子拉力机,均为孟山都公司产品。
114 试样制备与测试
(1室内小配合试验
胶料A和B分别采用同一配方各制备两种胶料,在各自的其中一种胶料中加入2份复合增粘树脂。
胶料均采用二段混炼:
先采用117L本伯里密炼机混炼,转子转速为7618r・min-1,混炼时间为5min;
排胶后于
室温下停放4h,然后在Φ15214mm开炼机上加硫黄和促进剂,最后压成胶片。
胶料经两段混炼后取片进行检验。
硫化特性用MDR2000硫化仪测试,门尼粘度和门尼焦烧用MV2000门尼粘度计测试。
(2半成品粘合性能试验
将胶料A和B(包括加复合增粘树脂的试验胶料分别在开炼机上混炼后,压成3mm厚的胶片。
胶片的一面贴敷聚乙烯塑料垫布,另一面贴敷在纤维帘布上。
在贴敷聚乙烯塑料垫布的一面用直尺量取并制成25mm×
200mm的长条形试样。
撕下聚乙烯塑料垫布后立即将两个试样粘合在一起,其一端用塑料纸隔离,以便拉伸时用夹具夹持。
对粘合在一起的试样施加3912N滚动压力,反复滚压5次。
试样停放4h。
半成品粘合性能用T10电子拉力机测试。
每个试样做两个平行试验,取算术平均值。
(3车间大配合试验
选用胶料A和B,在这两种胶料中分别各加入2份复合增粘树脂,其它原材料品种和用量同正常生产用胶料,炼胶条件同正常生产工艺条件。
对终炼胶取样进行快检和硫化特性、物理性能测试。
2 结果与讨论
211 室内小配合试验
(1胶料硫化特性
胶料硫化特性测试结果如表2所示。
从表2可以看出,使用复合增粘树脂后胶料门尼粘度降低,门尼焦烧时间延长,硫化速度稍有减慢。
为什么要放慢胶料硫化速度?
根据引进技术要求,内衬层下层胶使用胎体帘布胶。
由于这种胶料粘性不好,我们根据生产实际情况将原胎体帘布胶的炼胶条件进行了调整,使胶料门尼粘度有所降低,制成内衬层下
表2 胶料硫化特性测试结果
项 目
胶料A
1#胶料2#胶料
胶料B
1#胶料2#胶料门尼粘度[ML
(1+4100℃]9016851094128711
门尼焦烧时间
(127℃/min10112141271517718145
硫化仪数据(185℃
ML/(dN・m2.82.72.82.4
MH/(dN・m26.325.128.82815
t10/min0142014201430145
t50/min0192019701800187
t90/min1188210511521180
注:
1#胶料为正常生产胶料;
2#胶料为加2份复合增粘树脂的试验胶料。
层专用胶料,即胶料A。
由于硫化时内衬层下层紧靠胶囊,其受热温度高于胎体帘布胶,因此认为在配方设计上应使胶料A的硫化速度比胎体帘布胶慢。
胶料B是由低铜钢丝胎体帘布胶过渡而来的,配方与之完全相同。
基于同样原因,为使胶料门尼粘度降低而改变混炼条件制成胶料B。
同胶料A一样,胶料B也属胎体帘布胶,其硫化速度也应比后者慢。
通过加入复合增粘树脂进行试验,达到了减慢硫化速度的目的,这有利于提高产品的质量。
(2胶料物理性能
胶料A和B物理性能测试结果分别如表3和4所示。
从表3和4可以看出,使用复合增粘树脂的试验胶料的定伸应力降低,拉伸强度和钢丝抽出力与没使用复合增粘树脂的胶料接近,扯断伸长率和撕裂强度明显增大。
212 半成品粘合性能试验
半成品胶片剥离测试结果如表5所示。
从表5可以看出,复合增粘树脂明显改善了胶料的自粘性,从而提高了全钢载重子午线轮胎各半成品部件之间的粘合性能。
213 车间大配合试验
(1胶料性能快检
表3 胶料A物理性能测试结果
项 目1#胶料2#胶料
硫化时间(151℃/min2030406020304060100%定伸应力/MPa3.43.94.54.72.93.43.94.1300%定伸应力/MPa16.418.220.020.114.016.217.718.2拉伸强度/MPa28.927.927.025.728.127.728.125.9扯断伸长率/%492430406374518474456402IRHD硬度/度7478787872767677钢丝抽出力/N—1258———1335——撕裂强度/(kN・m-1—101———161——回弹值/%——48———49— 注:
同表2。
表4 胶料B物理性能测试结果
硫化时间(151℃/min2030406020304060100%定伸应力/MPa4.04.74.54.23.94.34.34.3300%定伸应力/MPa16.819.119.0171715.917.817.817.1拉伸强度/MPa28.626.824.723.829.225.224.624.2扯断伸长率/%490410382388516410410408IRHD硬度/度7980808079808180钢丝抽出力/N—1377———1300——撕裂强度/(kN・m-1—112———140——回弹值/%——50———45—
表5 半成品胶片剥离测试结果
粘合力/N20260150260
表面状况较光滑完全破坏部分破坏完全破坏 注:
胶料A和B性能快检结果分别见表6和7。
从表6可以看出,试验胶料各项指标均符合胶料A快检要求,可将其用于在下工序生产内衬层下层胶片。
从表7可以看出,试验胶料各项指标均符合胶料B快检要求,可将其专用于生产016mm厚胶片。
(2胶料硫化特性
胶料硫化性能测试结果如表8所示。
从表8可以看出,使用复合增粘树脂的试验胶料的门尼粘值降低,门尼焦烧略有延长,硫化速度稍慢,与室内小配合试验结果完全相符。
(3胶料物理性能
胶料A和B物理性能测试结果分别如表9和10所示。
从表9和10可知,使用复合增粘树脂的试验胶料定伸应力稍稍偏低,拉伸强度与没使用复合增粘树脂的胶料接近,撕裂强度提高明显,与室内小配合试验结果基本相符。
214 试验胶料车间使用情况
胶料A试验胶料到下工序后,技术人员跟班生产并观察记录有关数据。
该试验胶料专用于生产10100R20子午线轮胎内衬层。
跟班观察发现,胶料表面较光滑、粘合性能改善,排胶温度无显著变化,但在生产中有刺激气味。
成型车间使用后反映,胶料表面粘合性能有较大改善。
胶料B试验胶料专用于生产016mm厚胶片,胶料表面粘合性能改
表6 胶料A性能快检结果
项 目 正常胶料 试验胶料 1#2#3#4#1#2#3#4#
标准
门尼粘度[ML(1+4100℃]——7217—751176107914741366~82门尼焦烧时间(127℃/min—9107——9123914781738148≥8硫化仪数据(185℃
ML/(dN・m2.62.72.62.82.72.63.12.7216 MH/(dN・m24.525.424.725.726.326.727.126.72413 t10/min0.430.420.430.430.450.450.450.450143 t50/min1.000.981.001.001.050.931.000.931100 t90/min2.232.222.232.232.352.252.272.002115密度/(Mg・m-31.1651.1661.1661.1651.1671.1621.1641.16611170钢丝抽出力/N31166/—1213/—1126/1215/1160/1147/800/
121012441180125212211266950 注:
3最低/平均(4根帘线抽出力的算术平均值。
表7 胶料B性能快检结果
门尼粘度[ML(1+4100℃]81.984.781.988.480.279.777.875.175~91门尼焦烧时间(127℃/min13.0313.5513.0313.1814.5011.6510.9011.47≥8硫化仪数据(185℃
ML/(dN・m2.72.82.82.92.92.92.82.7218 MH/(dN・m28.729.928.930.227.026.125.825.62818 t10/min0.420.430.420.430.450.450.450.450142 t50/min0.780.830.800.800.870.830.830.850178 t90/min1.631.621.601.581.751.681.681.681160密度/(Mg・m-31.1721.1681.1671.1681.1651.1581.1601.16311170钢丝抽出力/N31292/1257/1257/1304/1252/1291/1256/1279/900/
132********8135113541322131313141100 注:
3同表6。
表8 胶料硫化特性测试结果
门尼粘度[ML
(1+4100℃]7916761388127517门尼焦烧时间
(127℃/min91559198912810197硫化仪数据(