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新型塑解劑Z一230是一種以金屬鰲合物為有效主體,輔以活性劑和分散劑等載體物質(zhì)的通用型復(fù)合化學(xué)塑解劑,在橡膠塑煉時(shí),受熱、氧作用產(chǎn)生的游離基能有效地引發(fā)與促進(jìn)橡膠大分子的斷裂,同時(shí)封閉和保護(hù)橡膠分子鏈斷裂所生成的自由基,使其喪失活性,不再重新聚合形成大分子,因而可以顯著加速生膠塑煉過程,縮短塑煉時(shí)間,降低能耗,并減小彈性復(fù)原,提高橡膠塑性的穩(wěn)定性。本工作研究了新型塑解劑Z-230在NR膠料中的應(yīng)用效果。
l 實(shí)驗(yàn)
1.1 原材料
NR,1 標(biāo)準(zhǔn)膠,云南農(nóng)墾公司產(chǎn)品;3 煙膠片,泰國產(chǎn)品。塑解劑Z-230,北京中橡科達(dá)橡膠材料有限公司產(chǎn)品。其它材料均為橡膠工業(yè)常用原材料。
1.2 配方
1.2.1 塑煉膠
試驗(yàn)配方A :NR 100,塑解劑Z-230 0.1;A2:NR 100,塑解劑Z-230 0.2。對(duì)比配方B1:NR 100;B2:NR 100,塑解劑sJ-lo3 0.1。以上NR均為3 煙膠片。
1.2.2 混煉膠
(1)胎冠膠
試驗(yàn)配方Cl:NR(A 塑煉膠) 50,BR 50,炭黑53,硬脂酸 2.5,氧化鋅3,石蠟 1.5,防老劑3,操作油6.5,硫黃、促進(jìn)劑2.1。正常生產(chǎn)配方C 中NR采用B2塑煉膠,其它均同試驗(yàn)配方。
(2)緩沖膠
試驗(yàn)配方D :NR(1 標(biāo)準(zhǔn)膠+A 塑煉膠)85,BR 15,炭黑42,硬脂酸2,氧化鋅5,防老劑3,操作油5.5,硫黃、促進(jìn)劑3.05。正常生產(chǎn)配方D 中NR采用1 標(biāo)準(zhǔn)膠與B 塑煉膠并用,其它均同試驗(yàn)配方。
1.3 試驗(yàn)設(shè)備與儀器
XK一160型開煉機(jī)和XM-140/20型密煉機(jī),廣東湛江機(jī)械廠產(chǎn)品;GK270型密煉機(jī),益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司產(chǎn)品;T-10型電子拉力機(jī)和2000型無轉(zhuǎn)子硫化儀,美國孟山都公司產(chǎn)品;M200E型門尼粘度儀,北京市友深電子儀器廠產(chǎn)品;WS-1型橡膠威廉氏可塑性試驗(yàn)機(jī),上?;C(jī)械四廠產(chǎn)品;EVR一1290G型電子無筆記錄儀,北京市弗米特測(cè)試技術(shù)研究所產(chǎn)品。
1.4 生產(chǎn)工藝
1.4.1 小配合試驗(yàn)
塑煉工藝順序?yàn)椋荷z一薄通5 min(薄通0.5min時(shí)加入塑解劑)一折疊膠片、壓片搗煉0.5 min(輥距8 mm)一下片。輥溫為60℃、塑煉時(shí)間為8min的塑煉膠用于胎冠膠配方;輥溫為120℃ 、塑煉時(shí)間為8 min的塑煉膠用于緩沖膠配方。
1.4.2 大配合試驗(yàn)
(1)塑煉在XM-140/20型密煉機(jī)中進(jìn)行。第1方案:加人生膠和塑解劑,塑煉時(shí)間為8 min,塑煉至3和5 min時(shí)壓砣各提起一次,壓砣懸置時(shí)間為5 s;第2方案:加人生膠和塑解劑,塑煉時(shí)間為lO min,塑煉3和5 min時(shí)壓砣各提起一次,壓砣懸置時(shí)間為5s.為避免和減小因機(jī)臺(tái)設(shè)備、密煉機(jī)冷卻系統(tǒng)、壓砣壓力及生膠塊烘膠程度等的差異,對(duì)比配方和試驗(yàn)配方采取同批次生膠、同時(shí)間投入同一烘膠房、同時(shí)間切膠、先后銜接在同一機(jī)臺(tái)上生產(chǎn)的方法。密煉機(jī)排膠后,膠料在開煉機(jī)(輥距為7 mm)上割起落刀薄通4遍即下片冷卻,當(dāng)下片至平車上的膠料僅能完全包覆輥筒時(shí)割取塑煉膠試樣。
從表1可以看出,塑解劑Z-230的各項(xiàng)理化性質(zhì)測(cè)試結(jié)果均符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2 小配合試驗(yàn)
2.2.1 塑煉試驗(yàn)
小配合生膠塑煉試驗(yàn)是在相同的輥距、輥筒冷卻條件(如輥筒冷卻水開關(guān)閥門搬轉(zhuǎn)角度)和轉(zhuǎn)速下進(jìn)行,試驗(yàn)結(jié)果見表2。
從表2可以看出,輥溫的升高對(duì)不含塑解劑NR的塑煉效果影響不大,而加入塑解劑的NR在輥溫不同時(shí)便隨塑煉時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)一定的差異,尤其在塑煉8 min以后,A ,A。和B2塑煉膠的門尼粘度均隨輥溫的升高而有不同程度的下降;在相同塑煉時(shí)間下,加入塑解劑的塑煉膠門尼粘度小于未加塑解劑的塑煉膠,其中加入0.2份塑解劑Z一230的塑煉膠門尼粘度最小。
2.2.2 混煉試驗(yàn)
小配合混煉試驗(yàn)結(jié)果見表3。
從表3可以看出,塑解劑Z-230對(duì)NR膠料硫化特性和硫化膠物理性能無太大影響。
2.3 大配合試驗(yàn)
2.3.1 塑煉試驗(yàn)
根據(jù)電子無筆記錄儀所記錄的各階段塑煉瞬時(shí)功率,計(jì)算出5個(gè)瞬時(shí)功率最高峰值的平均值進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見表4。
從表4可以看出,在塑煉1~2 min內(nèi),兩個(gè)方案中塑煉膠的瞬時(shí)功率相差不大;當(dāng)塑煉2min后,加入塑解劑的塑煉膠瞬時(shí)功率小于未加塑解劑的塑煉膠。車間大配合塑煉試驗(yàn)結(jié)果見表5。
從表5可以看出,兩個(gè)方案中,加入塑解劑Z-230塑煉膠的塑性值大于未加塑解劑的塑煉膠,其中加入0.2份塑解劑Z-230的塑煉膠的塑性值最大。另外,加入塑解劑塑煉膠的塑性值停小配合塑煉試驗(yàn)結(jié)果相差較大??梢哉J(rèn)為,塑煉膠經(jīng)密煉機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間的塑煉后排膠,在開煉機(jī)輥筒的補(bǔ)充加工過程中,其彈性復(fù)原的作用大于同時(shí)存在的剪切斷鏈作用。
2.3.2 混煉試驗(yàn)
大配合混煉試驗(yàn)結(jié)果見表6。
從表6可以看出,塑解劑Z一230對(duì)NR膠料硫化特性和硫化膠物理性能無太大影響。
2.4 成品試驗(yàn)
以試驗(yàn)配方生產(chǎn)9.00—20 16PR輪胎,分別進(jìn)行胎冠膠物理性能、輪胎耐久性能及高速性能試驗(yàn),結(jié)果見表7。
從表7可以看出,試驗(yàn)配方輪胎成品胎冠膠的300 定伸應(yīng)力和拉斷伸長(zhǎng)率略有增大,阿克隆磨耗量減小,成品輪胎的耐久性能略有提高。
3 結(jié)論
(1)加入塑解劑Z-230,可有效降低NR塑煉膠的門尼粘度,提高塑煉膠的塑性,有利于縮短塑煉時(shí)間及減小密煉機(jī)能耗。
(2)加入塑解劑Z一230對(duì)NR膠料硫化特性、硫化膠物理性能及輪胎成品性能無不利影響。