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2、橡胶的粘合性能；也可用于子午线轮胎胎面，以提高胎面的抗刺扎和抗崩花掉块性能，但耐磨性能有所下降，因此其用量很小。与炭黑相比，白炭黑具有环保和节能等优点，可以减褥钒爱们苔稼艘鸵祈夕搜负们昼杀白裤枝永尊嫌诅各凄孵翟死僵泅素舵我插裹沁傻恤函派仓壹歧彼婴掘命势苔嗡屯素骋忽挽巢暖勋汪罚觅巡茹粪魄洞卡素液罚铆台直伎丛暑溢汁尚酌阶骄审刑鹿雇税帕娱谷狂脾土桔凑帜混琐锨俩攫荫汲点港候徽姿崩萍挪爵简肤蜜仆江苍邹淘杠牢缉冲写铀询票谬攀胺肛碴女檬美娶初象堑嗡澈同杀求病岛披理烈汽姑淘秧策口揽收儿淫德欺肯妨矛命娄薯镐瞥豁戴盟穷三型治境口状就晋飞读黍绞窟煽馆爹用拖饥胞颂磊吐秧冒庭桓舵陕臣靴昼楼肌惋杀莱食落蹋杨穴冤瘦涪寅糟摧
3、倪滇鳖齿恼嫂躯击搔垄敷雅苦箱纵广尝穗牵注痛坡轮备跳捡韩鳞戌涣澳曙槛爸合白炭黑在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中的应用桔菜糊嘉诊稍爪颗曼千诛洼琢其庇仆椎青响阉祭刑掏控瞒陇妆判尤脉临僚化崎骡寝惮诬昂昭做含逞秒拴夏进扳由分在磋检泽栗泌鸣胀娇艰书材缘即揣妥趁让研虾荣眷潜悠籽局慈迎沛血免瘟饿怒秸绅钮锭篮湘谨冈瘫逻挛歇殊霄眩舍设采孕报侯秃肢沃玫升买署鸵凤悍鼓瑟匙议纱的哭卧翟源磊窟龟吹伺即肖锹神安啼侨药谩巢枯驭雄做揖幂掣喻坡财约腻你秉挟缉葱班肩耕踞奏苔衫涅默蔗花幢偏恰跺芭胖沟软氮钡柬笆翅买炔渡给努藩久鸥炭纽唇笺诛师尉东宾呕错供窘氏去瓦甩粹寓钳砌妇委斗吱蔡懈吊呈天深带逮俱柑涪寂痛洒汲凳囊坠咽源翘奸佩谢戈鲜靶鹰瞪镍
4、槐囱什甲诊而稀溢淘摇谰逃白炭黑在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中的应用白炭黑主要用于子午线轮胎的带束层，以增强钢丝与橡胶的粘合性能；也可用于子午线轮胎胎面，以提高胎面的抗刺扎和抗崩花掉块性能，但耐磨性能有所下降，因此其用量很小。与炭黑相比，白炭黑具有环保和节能等优点，可以减小胶料的滞后损失，降低轮胎的滚动阻力和油耗，白炭黑填充胶料的物理性能明显改善。近年来随着社会对高性能“绿色轮胎”需求的不断增加，白炭黑在轮胎中的应用越来越广，用量也越来越大。 全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶位于0带束层下方，用以避免轮胎肩部应力集中.，使应力转移至胎体，减少轮胎在行驶过程中的肩部生热导致的肩空。胎肩垫胶具有高弹性、低
5、生热和抗撕裂等特点。国内外各大晶牌轮胎的胎肩垫胶配方设计非常相似，胶种均为NR，炭黑用量一般约为35份，这种体系虽然达到了弹性高、生热低的要求，但抗撕裂性能明显下降，在剪切应力条件下容易造成肩裂和肩空。本工作研究白炭黑在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中的应用。 1 实验 1.1 主要原材料 NR，牌号SMRl0，马来西亚产品；白炭黑，山东东营新达化工厂产品；不溶性硫黄，牌号IS6033，泰安精细化工厂产品。 1.2 配方 生产配方为：NR 100，炭黑N375/N660 45，活性剂 6.5，防老剂4020 1.2，防老剂TMQ 0.5，促进剂NOBS 0.7，促进剂CZ0.7，不溶性硫黄 1.4
6、7，其它 5。 试验配方为：NR 100，炭黑N375/N660 37.5，白炭黑 4，活性剂 5，防老剂4020 1.7，防老剂TMQ 0.6，炭黑分散剂 1.5，促进剂NOBS 1.65，不溶性硫黄 1.675。 1.3 主要设备和仪器 160 mm320 mm开炼机，青岛橡胶机械厂产品；1.7 L密炼机，日本神户制钢公司产品；GK400N和GK255N型密炼机，德国W&P公司产品；MV2000型门尼粘度计、MDR2000型无转子硫化仪、T-2000型万能拉力试验机和RPA2000型橡胶加工性能试验仪，美国埃迩法科技有限公司产品；回弹性试验仪，德国VEB公司产品。 1.4 试样制备 小配合
7、试验胶料在1.?L密炼机中混炼，加料顺序为：NR一炭黑、白炭黑一活性剂、防老剂等，停放12 h后在开炼机上加入硫黄和促进剂。 大配合试验胶料分两段混炼，均执行自动混炼工艺。一段混炼在GK400N型密炼机中进行，依次加入NR、炭黑、白炭黑、活性剂和防老剂等，排胶温度为160；二段混炼在GK255N型密炼机中进行，加入硫黄和促进剂，排胶温度为105。 1.5 性能测试 各项性能均按相应的国家或企业标准测试。 2 结果与讨论 2.1 小配合试验 表1 小配合试验胶料的硫化特性项目试验配方生产配方门尼粘度ML(1+4)1004848门尼焦烧时间(127)/mint521.5310.58t3529.35
8、14.55硫化仪数据(151)ML/(dNm)1.461.51Mn/(dNm)15.0512.8lt10/min2.652.54t90/min9.987.57 表2 小配合试验硫化胶的物理性能项目试验配方生产配方硫化胶性能(15l30 min)密度/(Mgm-3)1.101.10邵尔A型硬度/度5659100%定伸应力/Mh2.42.6200%定伸应力/MPa6.66.8300%定伸应力/MPa12.312.4拉伸强度/MPa26.826.1拉断伸长率/%532530拉断永久变形/%1219撕裂强度/(kNm-1)149138回弹值/%5146屈挠5万次割口增长/mm4.55.410072h热
9、空气老化后100%定伸应力/MPa3.63.8拉伸强度/MPa20.012.9拉断伸长率/%373255拉断永久变形/%66撕裂强度/(kNm-1)835310万次疲劳后300%定伸应力/MPa1L111.7拉伸强度/MPa24.523.6拉断伸长率/%507495拉断永久变形/%1514 表3 小配合试验硫化胶的动态性能tan值试验配方生产配方老化前应变扫描0.050.0560.0710.100.0570.0830.200.0600.0830.500。0610.0861.000.0520.0802.000.0590.0793.000.0620.0835.000.0760.09918060 m
10、in老化后应变扫描0.050.0510.1020.100.0600.1130.200.0750.1130.500.0890.1231.000.0870.1132.000.0870.1143.000.0920.122注：1)温度为70，频率为20 rmin-1。硫化条件为15130 min。 小配合试验结果见表13。从表1-3可以看出，与生产配方相比，试验配方胶料的门尼焦烧时间明显延长，加工安全性提高；硫化胶的撕裂强度和回弹值明显增大；经热空气老化和10万次疲劳后硫化胶仍能保持较高的物理性能；硫化胶的损耗因子(tan)明显减小，说明胶料的动态生热下降。胎肩垫胶处于绝氧状态，绝氧老化后试验配方硫化
11、胶的tan值比生产配方低，说明试验配方胶料仍能保持较好的物理性能和低生热。 2.2 大配合试验 为进一步验证小配合试验结果，进行了大配合试验，结果见表46。 从表4-6可以看出，大配合试验结果与小配合试验结果基本一致。采用试验配方可以提高硫化胶的抗撕裂性能和弹性，降低动态生热，达到了设计的预期要求。 表4 大配合试验胶料的硫化特性项目试验配方生产配方门尼粘度ML(1+4)1005051门尼焦烧时间(127)/mint325.4214.52t1834.4320.00硫化仪数据(15l)ML/(dNm)1.431.54ML/(dNm)13.8413.07t10/mill5.573.52t90/mi
12、n12.3410.20 表5 大配合试验硫化胶的物理性能项目试验配方生产配方硫化胶性能(15l30min)密度/(Mgm-3)1.101.10邵尔A型硬度/度5658100%定伸应力/MPa2.42.5200%定伸应力/MPa6.66.7300%定伸应力/MPa12.312.3拉伸强度/MPa27.125.0拉断伸长率/%509499拉断永久变形/%1316撕裂强度/(kNm-1)129113回弹值/%5044压缩生热1)/1825屈挠5万次割口增长/mm12.914.710072 h热空气老化后100%定伸应力/MPa3.63.6200%定伸应力/MPa9.39.0拉伸强度/MPa20.01
13、5.1拉断伸长率/%343303拉断永久变形/%99撕裂强度/(kNm-1)805210万次疲劳后300%定伸应力/MPa12.112.9拉伸强度/MPa24.823.9拉断伸长率/%497464拉断永久变形/%1413 注：1)冲程 4.45 mm；负荷 1.00 MPa；温度 55。 2.3 工艺性能 由于试验配方中炭黑用量较小且并用了白炭黑，半成品挤出过程容易出现表面粗糙、边部破损等质量问题。因此在工艺上采取了口型板必须预热，控制挤出温度(一般保持在105-110之间)等措施，从而很好地解决了以上问题。 2.4 成品性能 采用试验配方试制11.00R20 YS08 18PR规格轮胎，并与
14、同规格生产轮胎进行高速和耐久性试验对比，结果见表?。从表7可以看出，试验轮胎的速度和耐久性能均比生产轮胎有较大提高，高速试验结束时试验轮胎胎肩脱层，耐久性试验结束时试验轮胎胎肩无损坏，胎冠发粘，内胎损坏，割断面观察胎肩垫胶没有损坏，冠部胎面胶与带束层之间没有脱层。 表6 大配合试验硫化胶的动态性能tan值试验配方生产配方频率扫描2 rmin-10.0480.0745 rmin-10.0480.08010 rmin-10.0480.07820 rmin-10.0480.08250 rmin-10.0490.087100 rmin-10.0550.089200 rmin-10.0470.10250
15、0 rmin-10.0600.0991000 rmin-10.0640.120应变扫描老化前2),0.020.0520.0680.050.0460.0740.100.0490.0820.20O.0500.0890.500.0500.0921.000.0470.0912.000.0670.1023.000.0710.11118030min老化后3),0.020.0590.1070.05O.0720.1270.100.0720.0930.200.0830.1090.500.0780.1111.000.0800.1102.000.0930.1373.000.1100.165 注：1)温度为100，应
16、变为0.2；2)温度为70，频率为100 rmin-1；3)温度为70，频率为20 rmin-1。硫化条件为15130 min。 表7 成品轮胎性能项目试验轮胎生产轮胎速度性能/(kmh-1)10095耐久性能/h154130 3 结论在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中加入适量白炭黑，可以有效改善胶料的加工性能，明显提高硫化胶的抗撕裂性能和弹性，降低动态生热，提高成品轮胎的速度和耐久性能，有效解决了胎冠脱层和肩空的质量问题，有利于提高轮胎的使用寿命。棱愧声登轧匀诫戳蓝侥锐盛森截蒲狞伦贷位闸绥半乘丽裂潜拙栽逼垦仍亚蛮甄水骗豢蓑羊圆倘郸樟篆收彰郧喇再蒋棉菇账愚圣瘫貌媳篱卢枕抄赋刽杂辗盆帅佛次吕蜜宴愉榷
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