彩色力車胎面膠配方

1、課題：彩色胎面膠配方設計班級：高分子122班組別：第一組組長：曹娟 組員：張東方 陳鳳姣 丁梓耕 馮驍驍 馮學帥 郭倩 指導老師：張小萍 彩色胎面膠的使用條件分析輪胎最外層與路面接觸而表面印有花紋的一層膠料。能使輪胎具有牽引力，緩沖行駛時的沖擊和搖擺，防止簾線層的割破和刺穿等。要求具有高度的耐磨性、耐疲勞性能，良好的耐老化性能，較高的拉伸強度、彈性和強韌性，以及行駛時低的生熱性?？捎锰烊幌鹉z、丁苯橡膠、順式異戊橡膠和順丁橡膠等生膠制造。膠料中常加入大量炭黑，以提高其物理機械性能?？蓪⒛z料用螺桿壓出機壓出或用壓延機壓延經冷卻而成。前法所制的胎面膠，質量較優(yōu)，生產能力也較大。一般來說，胎面配方要具

2、有較好耐磨性能，從物理性能上應具備以下幾個特點： 合適的定伸應力， 較高的拉伸強度和伸長率， 合適硬度， 較高抗撕裂性能，胎面膠性能指標和檢測項目確定（GB/T1702-2008 力車輪胎） 較高的抗屈撓龜裂性能。序號項目試驗1拉伸強度/MPa拉伸試驗非載重型8.0斷伸長率2胎面磨耗量/cm胎面膠磨耗試驗1.2通過以上資料的查閱和對彩色力車胎胎面膠的綜合分析，確定彩色力車胎胎面膠膠料的性能指標為：拉伸強度8.0MPa扯斷伸長率350N/m阿克隆磨耗量1.2彩色力車胎胎面膠配方設計分析概述 彩色力車胎胎面膠配方的設計重點應考慮膠料的耐磨性、低成本性和易加工性。通過在胎面膠配方中采用NR與SBR

3、并用的生膠體系, 來滿足上述性能要求, 而填充白炭黑和加工油, 既保證了膠料具有一定的物理性能, 又能擁有良好的混煉、擠出和成型等工藝性能三彩色胎面膠膠料的配方設計及配方選材的分析與論證原材料質量份NR70SBR30氧化鋅5硬脂酸2硫磺1.5促進劑NOBS1.5促進劑TMTD0.3防老劑MB2防老劑22461白炭黑30碳酸鈣20機油8固體古馬隆5鈦白粉5二甘醇4大紅1合計186.3膠鞋大底膠料的配方分析與論證1）：生膠體系的選擇NR（標準膠）70SBR（1502）30橡膠并用：使用天然橡膠與丁苯膠并用結合天然橡膠滯后損失小，在多次變形時生熱低，丁苯橡膠的耐熱性，抗?jié)窕院煤蛢?yōu)良的抓著性混煉后的

4、膠料的性能，拉伸強度很高，可以拉很長而不斷裂，還具有一定回彈性。（2）：硫化體系的選擇氧化鋅5硬脂酸2二甘醇4硫磺1.8促進劑NOBS1.5促進劑TMTD0.3氧化鋅5硬脂酸2二甘醇4硫磺1.8促進劑NOBS1.5促進劑TMTD0.3半有效硫化體系改善硫化膠的抗熱氧老化和動態(tài)疲勞性能，所得到硫化膠既具有適量的多硫鍵，又有適量的單雙硫交聯(lián)鍵，故選用半有效硫化體系。采用具有后效性的促進劑NOBS,TMTD并用可使半有效硫化體系獲得較好的抗焦燒性能和硫化平坦性。（3）：補強填充體系的選擇白炭黑30碳酸鈣20白炭黑具有良好的自補強性，可以改善加工工藝，碳酸鈣可做填料，加碳酸鈣可降低成本（4）：防護體系

5、的選擇防老劑MB2防老劑22461天然橡膠具有不飽和性，容易和氧，臭氧結合發(fā)生老化現(xiàn)象。所以本實驗選用的是防老劑2246，防老劑MB，減少硫化時的變色，防止橡膠老化有效，無污染適用于白色和彩色制品?？裳娱L制品的使用壽命。（5）：軟化增塑體系的選擇機油10古馬隆5芳烴油對天然橡膠，丁苯橡膠有較好的增塑性能，還有利于膠料的擠出性能。加入固體古馬隆可溶解硫磺，有助于硫磺和白炭黑的分散，防止焦燒，改善擠出性能(6)：其他體系的選擇大紅1鈦白粉5橡膠制品的著色劑，。具有著色和遮蓋的能力。四、彩色力車胎胎面膠料的配方成本計算序號原材料名稱配比（mi）單價（pi）元/公斤Mi*pi密度（pi）Vi（mi/p

6、i）1NBR7021.515050.9276.092SBR-15023012.53360.9431.913氧化鋅510505.600.894硬脂酸2660.901.675二甘醇484.01.123.576硫磺1.51.83.961.960.927促進劑NOBS1.52631.81.361.108促進劑TMTD0.38.225.81.260.249防老劑MB225521.441.3810防老劑2246120121.080.9311白炭黑3010602.6015.412碳酸鈣200.23182.717.3813機油10320.250.8811.3614古馬隆53.627.51.154.3515大紅

7、120125.250.0816鈦白粉512184.231.4217合計186.3216.832161.3133.4158.6918膠料密度1.2219單位質量膠料成本11.1220單位體積膠料成本13.62彩色胎面膠膠料的加工工藝及性能測試一、實驗設備儀器。破膠機 XK-160開關放式煉膠機 平板硫化機 沖片機 電子拉力機 測厚儀 硬度計 阿克隆磨耗 老化試驗箱二、實驗步驟（一）配料1、 生膠：采用直接稱量方法，用電子天平或臺秤稱2、 硫化化體系：氧化鋅、硫磺、促進劑NOBS、促進劑TMTD采用直接稱量方法，用電子天平稱取3、 填充補強體系：白炭黑，碳酸鈣用電子天平稱4、 軟化增塑體系：古馬隆

8、用電子天平稱（二）橡膠塑煉1. 用破膠機取一定量的生膠。2. 在指導老師和工作人員的允許后，按機器操作規(guī)程開機試運行，并觀察機器是否運轉正常。3. 檢查生膠中是否有金屬物質或異物，若無異物即可進行塑煉4. 破膠：將輥距調至1.5mm左右，在靠近大齒輪的一端操作，以防損壞設備。破膠時要依次投料，不易間斷，以防膠塊彈出傷人5. 薄通：將輥距調至0.5mm,輥溫控制在45攝氏度左右。將破過膠的膠料從大齒輪一端加入輥筒，使之通過輥隙，讓膠片直接落入接料盤中，當輥筒中無堆積膠時，將盤中膠片旋轉90度重新投入輥隙內，繼續(xù)薄通到規(guī)定的時間（1015min）6. 搗膠：將輥距放到1mm，使膠料包輥后用手握割刀

9、從左（右）至右（左）割到近右（左）邊緣4/5處附近，不要割斷，再向下割，到堆積膠消失時停止割膠，而反復多次7. 將輥距調到所需要的厚度，切割下片8. 塑煉膠料停放24h以上，備混煉用。9. 加料順序：（1） 、NRSBR塑煉（2） 鈦白粉、橡膠大紅、防老劑MB2264，氧化鋅、固體古馬隆，硬脂酸、促進劑NOBS，分散配合劑。（3） 加白炭黑、機油（4） 加硫磺，促進劑TMTD（5） 調大輥距至3mm左右，下片（6） 將混煉膠停放冷卻16h以上，備用硫化。（三）橡膠混煉1. 按混煉膠料的實驗配方稱取所需要的配合劑2. 調節(jié)輥溫：前輥50-60攝氏度，后輥略低50-55攝氏度3. 包輥：將塑煉好的

10、生膠靠齒輪1/3處投入輥隙合煉，調節(jié)輥距使其輥隙上部有適量的堆積膠，經2-3min后，塑煉膠均勻連續(xù)的包于前輥，形成光滑無縫隙的包輥膠層，取下膠。放寬輥距至1.5mm，再把膠料放入輥隙包前輥，準備加入配合劑。4. 吃粉：先加入著色劑，為保證硫磺分散均勻，可把生膠，硫磺，硬脂酸先做成母煉膠，然后將白炭黑和軟化劑分批交替加入，操作程序如下：a. 用小輥距，冷輥先將膠塊壓軟，使之包輥b. 把輥距適當放大，加硫磺薄通2-3次，并割膠翻煉c. 加氧化鋅，防老劑，硬脂酸d. 緩慢加1/3- 1/2補強填充劑e. 加入剩下補強填充劑，左右交替割膠翻膠數(shù)次f. 加促進劑，繼續(xù)割膠翻煉，待混煉均勻后薄通下片。

11、（四）硫化1. 硫化曲線裁取4g的圓形膠片，設定參數(shù)后放于無轉子硫化儀上，同時按住左右的CLOSE鍵，使護罩合閉。結束時開啟護罩取出試片，記錄顯示屏的相關數(shù)據(jù)。（半成品膠料的質量=模腔體積膠料密度放大系數(shù) 1.2左右）1、硫化特性測試項目硫化溫度MHMLTC10TC90TC1OO硫化曲線圖2、門尼粘度的測定1、 準備工作（1） 工作服穿戴整齊（2） 檢查門尼焦燒機的運轉（3） 門尼焦燒機參數(shù)的設定：設定上下模溫度為120，用大轉子（4） 檢查空壓機的運轉，壓力達到0.45MPA（5） 準備膠料試樣：試樣直徑45-55厚約6-8的兩塊圓片，其中一片的中間打孔，試樣無雜質、無氣泡、無灰塵等，混煉后

12、室溫下停放2小時，但不準超過10天2、 操作步驟（1） 達到設定溫度后，打開模腔，迅速將轉子插入一個試樣的孔內，轉子放入模腔，另一試樣放在轉子上方。（2） 按合模鍵，快速合模，按鎖緊鍵，適時鎖緊轉子，快速按電機鍵，按焦燒鍵，進入焦燒實驗狀態(tài)。（3） 粘度由最低點上升到40個門尼粘度時，或實驗時間到60分鐘時自動停機。（4） 打印出數(shù)據(jù)（5） 先后按鎖緊鍵和合模鍵開模，清理轉子、模腔。（6） 合模、關機，關閉空壓機、打印機。（7） 填寫儀器使用記錄（8） 清理現(xiàn)場、打掃衛(wèi)生。 門尼粘度實驗數(shù)據(jù)NO LMMax MooneyMooneyMooney注：溫度： 時間： (五)性能測試硫化試片（拉伸試

13、樣試片，撕裂試樣試片）根據(jù)硫化曲線確定T90，設定平板硫化機的參數(shù)，將模具放于平板硫化機上進行加熱。然后稱取50g左右的膠片兩份并標好壓延方向，待平板硫化機的溫度達到設定的溫度時取出模具，將膠片放于模具中央，然后將模具放在硫化機上，將硫化機合模。等到開模時取出模具和膠片，然后對膠片進行修剪和質量分析。硫化條件溫度：165攝氏度壓力：模具壓力15MPa時間：根據(jù)正硫化時間而定排氣：3次1拉伸性能測試規(guī)格：試樣I型溫度232C拉伸速度50050mm/min試樣工作長度25.00.5試樣厚度10.00.5試樣寬度6.00.0+0.41、用沖片機在硫化好的膠片上制備出四個啞鈴型式樣，注意要平行于壓延方

14、向（1) 用測試儀量取標距內的厚度3點，取中值（2) 接上電源，按下主機電源，開動主機調節(jié)拉伸速度為500mm/min試停機（3) 將試樣一端平正夾在夾持器中，然后將另一端平正夾在下夾持器中。（4) 將上下伸長自動跟蹤夾分別夾在標距線上，再將上夾持器制動手柄恢復原位，使上夾持器能擺動，處于自然狀態(tài)。（5) 輸入式樣的相應數(shù)據(jù)（6) 實驗開始按“實驗”鍵，然后按主機按鈕開動機械動作拉伸，實驗結束時按“停止”鍵（7) 依次反復按“結果”鍵，記錄數(shù)據(jù)2.撕裂性能測定（1）使用儀器及工具： CP-25沖片機JDL-2500N電子式拉力試驗機（2）試樣：直角形試樣應從模壓試片上裁切，試片厚度2.0mm0

15、.2mm。裁切前硫化后試片應在標準室溫下停放不少于3h，不超過15天。裁取試樣時，裁刀撕裂角等分線的方向（撕裂方向）與壓延方向一致。試樣個數(shù)不少于4個。試樣的割口深度應符合如下要求：需要割口的直角形試樣，割口在試樣的內角頂點，深度為（1.00.2）mm。（3）試驗操作過程:檢查設備儀器，整理設備儀器、環(huán)境，準備相關工具。開機（如是電腦型點進界面），進行相關參數(shù)設定（如方式、速度等）。將試樣夾于上下夾持器中一定深度且使其在平行的位置上充分均勻的夾緊。當進行直角形或新月形試樣試驗時，將試樣延軸向對準拉伸方向分別夾入上下夾持器一定深度，以保持在平行的位置上充分均勻的夾緊。將試樣置于拉力試驗機的夾持器

16、上后，調整好拉力機（如用電腦拉力機，開啟軟件選擇試驗方法設定參數(shù)輸入尺寸），開動試驗機，按規(guī)定的深度對試樣進行拉伸，直至試樣撕裂，直角形、新月形試樣記錄其最大力值。試驗結束后，關機、關電、關氣等，清理現(xiàn)場并作好相關實驗使用記錄3、硬度的測定（1） 實驗前檢查式樣，如表面有雜質需用紗布沾酒精擦凈;（2） 校正：自由狀態(tài)下應為零度，當與測量平臺完全接觸時，此時表的刻度為100度（3） 將試樣放在表頭與平臺之間，壓下手柄，式樣緩慢地受到1kg力的負荷時立即讀數(shù)（4） 式樣上每一點只準測量一次硬度，測量點與點之間距離不少于10mm實驗數(shù)據(jù)處理：測試樣品名稱測試項目 硬度（邵爾A） 拉伸強度 （MPa) 扯斷伸長率（%）300%定伸應力（MPa)撕裂伸強度（KN/m) 123實驗結果4.阿克隆磨耗測定1）接電：將電機插頭、電源線插頭及光電轉換開關插頭插入電子計數(shù)器后面板上的插座中2）角度調節(jié)：松開鎖緊螺帽，旋轉角度調節(jié)手輪使指針指在所需的傾角（一般為15度),然后旋轉鎖緊螺母固定絲桿。3）裝樣：把膠輪固定在膠輪軸上，將砝碼放置于砂輪支架上。4）預磨：接通電子計數(shù)器電源，打開電源開關，調節(jié)欲置數(shù)按鍵至600轉（為預磨時間1520min的中間值）后，按下啟動按鈕開始預磨，使膠輪按順時針方向旋轉，當計數(shù)