全鋼子午線輪胎用橡膠常用膠種及性能

全鋼子午線輪胎用橡膠常用膠種及性能1、天然橡膠全鋼子午胎廠使用的天然橡膠一般有兩種牌號，即SMR10和SMR20O對于這兩種標(biāo)準(zhǔn)膠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)原執(zhí)行馬來西亞天然橡膠研究院1979年頒布的No.9標(biāo)準(zhǔn)。主要成分：高順式聚1，4-異戊二烯和蛋白質(zhì)等。性能指標(biāo)：國際上多采用馬來西亞橡膠協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)作為參考，結(jié)合本國和本企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)對膠料性能予以控制，以下為橡膠制品中常用的天然橡膠品種的性能指標(biāo):ParameterSMRCV60SMRCV50LATEXSMRLSMR5SHEETMATERIALaSMRCPBLENDSMR10CVSMR10SMR20CVSMR20FIELDGRADEMATERIALDirtretainedon44uaperture(max,%wt)0.020.020.020.050.080.080.080.160.16Ashcontent(max,%wt)0.500.500.500.600.750.750.751.001.00Volatilematter(max,%wt)0.600.600.600.600.600.600.600.600.60Nitrogen(max,%wt)0.800.800.800.800.800.800.800.800.80Wallacerapidplasticity(P0)(min)35303030Plasticityretentionindex(PRI)(min,%)b606060605050504040LovibondColour:individualvalue(max)6.0—rang(max)2.0—MooneyviscosityML(1+4)100°Cb60(+5,-5)50(+5,-5)65(+7,-5)ccCuredRRRRRRColourcodingmarkerBlackBlackLightGreenLightGreenBlueMagentaBrownYellowRedPlasticwrapcolourTransparentTransparentTransparentTransparentTransparentTransparentTransparentTransparentTransparentPlasticstripcolourOrangeOrangeTransparentOpaqueWhiteOpaqueWhiteOpaqueWhiteOpaqueWhiteOpaqueWhiteOpaqueWhite

Twosub-gradesofSMR5areSMR5RSSandSMR5ADSwhicharepreparedbydirectbalingofribbedsmokedsheetandair-driedsheet(ADS),respectively.bSpecialproducerlimitsandrelatedcontrolsarealsoimposedbytheRRIMtoprovideadditionalsafeguard.cTheMooneyviscositiesofSMR10CVandSMR20CVare,atpresent,notofspecificationstatus.Theyare,however,controlledattheproducerandto60(+7,-5)forSMR10Cand65(+7,-5)forSMR20C.dRheographandcuretestdata(deltatorque,optimumcuretimeandscorch)areprovided.目前在子午線輪胎生產(chǎn)企業(yè)中最常用的品種是：SMR20和SMR10,對于這兩種產(chǎn)品在使用中的主要區(qū)別是：（1）雜質(zhì)含量：SMR10VSMR20,（2）塑性保持率：SMR10>SMR20。除此之外，國內(nèi)外許多廠商對標(biāo)準(zhǔn)天然橡膠的門尼粘度做出了一定要求，以保證膠料在加工過程中混煉膠門尼值的穩(wěn)定以適應(yīng)半成品加工的通過性及尺寸穩(wěn)定性，它們的一般要求是SMR10及SMR20的門尼值ML（1+4）100°C：83±5（根據(jù)需要允許±10）。應(yīng)特別指出的是，標(biāo)準(zhǔn)天然橡膠主要性能指標(biāo)對混煉膠的性能有著重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾點:（1） P0初始塑性值，表征分子量的大小P0f——分子量f——膠料強(qiáng)力水平f（2） Pi:塑性保持率，表征膠料老化水平Pif——耐老化程度f根據(jù)我們的經(jīng)驗：P0e38?42；PZ65?75時較為合適。（3） 蛋白質(zhì)含量：對膠料的硫化速度會產(chǎn)生一定影響。（4） 門尼粘度：表征了生膠的強(qiáng)度水平。ML（1+4）100Cf——生膠強(qiáng)度f——混煉膠（或生膠）加工工藝性能I目前使用不同產(chǎn)地的標(biāo)準(zhǔn)天然橡膠有以下經(jīng)驗供參考：馬來西亞膠泰國膠尼日利亞膠馬來西亞膠泰國膠尼日利亞膠印尼膠門尼居中門尼居中門尼較高門尼較低性能波動小性能波動略大加工較難性能高加工較易物性低目前執(zhí)行1991年修訂的No.11標(biāo)準(zhǔn)。主要修改內(nèi)容是橡膠中的雜質(zhì)含量，即：在質(zhì)量上要嚴(yán)格控制膠料發(fā)霉和雜物。塑性初始值P0和塑性保持指數(shù)PRI值也是關(guān)鍵指標(biāo)，PRI值這一指標(biāo)表明生膠老化后的保持率，相當(dāng)重要。生膠的門尼粘度不屬橡膠生產(chǎn)廠的控制標(biāo)準(zhǔn)，而是各輪胎廠根據(jù)輪胎生產(chǎn)工藝的需要規(guī)定控制的一項指標(biāo)，是通過檢驗不同廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)膠門尼粘度后，取其中間值而定的。天然橡膠的門尼粘度變化范圍較合成膠要大。造成天然橡膠門尼粘度波動的原因有：產(chǎn)地：緯度（南北緯30°以內(nèi)，最好是20°以內(nèi)）和氣候（如高山、平原的溫差變化是不一樣的）樹齡：一般樹齡小的，其生膠的分子量小，其門尼粘度也低。存放時間：隨著生膠存放時間的延長，其門尼粘度有上升的趨勢。加工方式：如膠乳的混合、顆粒的烘干、壓制膠包的方式。全鋼輪胎對標(biāo)準(zhǔn)膠質(zhì)量要求相當(dāng)嚴(yán)格，使用的標(biāo)準(zhǔn)橡膠都是經(jīng)其認(rèn)可的膠園生產(chǎn)的，在標(biāo)準(zhǔn)膠的包裝上印有專用的標(biāo)記，未經(jīng)認(rèn)可的膠園生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)膠一律不用。一些大的輪胎公司在橡膠產(chǎn)地設(shè)有檢驗機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)檢驗和下達(dá)認(rèn)可證書，并對認(rèn)可的膠園定期到現(xiàn)場抽樣檢查。如質(zhì)量達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則取消認(rèn)可。指定膠園供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)膠有如下優(yōu)點：由于其產(chǎn)地相對集中，所以生膠質(zhì)量均勻一致，從而生產(chǎn)的外胎質(zhì)量有保證；由于其加工方式統(tǒng)一，所以生膠的門尼粘度相近，使混煉膠質(zhì)量均勻。2、合成橡膠對于合成橡膠來說，其門尼粘度是一項重要的技術(shù)指標(biāo)，它關(guān)系到膠料的分散性和物理機(jī)械性能，并且一定程度上表征了合成膠的分子量.因此在標(biāo)準(zhǔn)中這項指標(biāo)定為“C”級。合成橡膠要進(jìn)行膠料物理機(jī)械性能檢驗，配合使用的原材料必須是標(biāo)準(zhǔn)的。要在開煉機(jī)上混煉。1.1順丁膠（高順式，順式含量97%））主要應(yīng)用在胎面膠和胎惻膠中，利用其耐磨性和耐屈撓性好的特點。生膠門尼粘度指標(biāo)定為45±5，最低?最高的變化范圍為10，有嫌過大，對混煉膠的門尼粘度影響較大。因此又規(guī)定了一個±3的指標(biāo)。當(dāng)門尼粘度檢驗結(jié)果超出規(guī)定的±5時，一律退貨。如果有三批連續(xù)超出±3,并在±5范圍以上，則立即通知合成膠生產(chǎn)廠，引起注意控制，避免出現(xiàn)不合格。1.2丁苯橡膠（苯乙烯-丁二烯共聚物,苯乙烯含量為23.5%）目前輪胎工業(yè)中采用的丁苯橡膠分為充油丁苯橡膠和非充油丁苯橡膠；按聚合方式分為乳液聚合(E-SBR)和溶液聚合(S-SBR)，但乳液聚合中可采用不同的乳化劑。溶液聚合丁苯橡膠的特點是使高速輪胎具有較低的滾動阻力，適應(yīng)了近年來對輪胎的綠色環(huán)保要求。特別是充油溶聚丁苯橡膠，在轎車子午線輪胎胎面膠中使用，可提高白炭黑的用量以取代炭黑，大大降低了輪胎的滾動阻力。目前最常用的丁苯橡膠是乳聚丁苯SBR1500，它采用松香酸皂作為乳化劑，結(jié)合苯乙烯量為23.5%。與之相對應(yīng)的充油膠為SBR1712，充油份數(shù)為37.5。此膠的特點是生膠強(qiáng)力高(相對于合成膠而言)，硫化膠抗?jié)窕院?，廣泛用于轎車或輕卡子午線輪胎的胎面膠料中。對于檢測的性能指標(biāo)，門尼粘度很重要，生膠應(yīng)達(dá)到52；標(biāo)準(zhǔn)配方下的混煉膠應(yīng)達(dá)到70。丁苯膠由于含有苯乙烯基團(tuán)，其生熱高，所以一般應(yīng)用于胎面膠(和其他膠種并用)和輪胎在使用時不發(fā)生應(yīng)變的部位中(如胎圈鋼絲覆膠)。門尼粘度是關(guān)鍵指標(biāo),指標(biāo)為52±3。1.3高順式異戊二烯橡膠高順式異戊二烯橡膠其分子結(jié)構(gòu)與天然橡膠相同，所以許多特性也和天然膠類似。但由于是合成而制的橡膠，所以其分子量大小和分布也可以控制。一般來說，高順式異戊二烯橡膠的分子量分布較天然膠窄，所以在膠料加工過程中，配合劑分散速度快，膠料的壓延、壓出性能較好。目前在子午線輪胎中最常用的高順式丁二烯橡膠是順式1，4含量為96%的BR9000；最常用的低順式丁二烯橡膠的順式1，4含量為38%?40%。丁二烯橡膠的特點是生膠強(qiáng)度低，門尼值ML(1+4)100°C約為45,但硫化膠的耐磨性好，抗?jié)窕阅茌^差。應(yīng)特別指出，丁二烯類橡膠的工藝性能差，主要是易脫輥，配方中隨著丁二烯橡膠用量的增加，門尼值增大，但在一定范圍內(nèi)對擠出性能影響不大。其生膠的門尼粘度是關(guān)鍵指標(biāo)，指標(biāo)為70±5,最好控制在±3。1.4低順式BR(順式含量40%)對膠料的混煉、擠出工藝較順丁膠要好得多。炭黑分散速度快，擠出部件易控制形狀。用在胎面膠中，可以顯著降低輪胎的滾動阻力。用在子口耐磨膠中可以提高膠料的門尼粘度，保持半成品形狀，同時也能提高膠料的耐磨性。1.5鹵化丁基橡膠由于丁基膠的分子內(nèi)部飽和度高，所以其氣密性較其他膠種好得多。但其硫化速度慢，硫化時活化溫度高，限制了在輪胎外胎的應(yīng)用。將丁基膠進(jìn)行鹵化，制成漠化丁基橡膠或氯化丁基橡膠，可以明顯提高起硫化速度，因此在全鋼胎的內(nèi)襯層膠料中使用漠化丁基橡膠或氯化丁基橡膠，通過其他配合劑的調(diào)整，完全可以和輪胎其他部位的通用合成膠同步硫化。在漠化丁基橡膠，碘值測定