杜仲膠在全鋼子午線輪胎胎面膠中的應(yīng)用

杜仲膠在全鋼子午線輪胎胎面膠中的應(yīng)用目前大中型載重輪胎，特別是全鋼子午線輪胎胎面膠中，主要承受自然橡膠〔NR〕為主要原料，以滿足力學(xué)強(qiáng)度、耐刺扎、低生熱等性能要求，同時可承受少量丁苯橡膠SBR〕和順丁橡膠B熱有所增大，難以滿足高性能節(jié)能環(huán)保輪胎的要求。-1,4-〔NR〕和異戊橡膠〔IR〕具有一樣的化學(xué)組成-〔C5

H〕-，但分子鏈構(gòu)造為反式-1,4-構(gòu)造，因此8 n60℃左右。因此，杜仲膠與自然膠必定有著很好的共混共硫化性能。我們在這方面開展工作，對于試驗結(jié)果有著很好的預(yù)期。本次試驗我們承受人工合成的反式-1,4-聚異戊二烯橡膠〔TPI〕作為比照樣TPI20%~40%〔生膠〕時，不的。一．試驗配方本階段試驗實行全鋼胎的胎面膠配方，胎面膠是輪胎中直接接觸路面的部胎面膠作為試驗配方的緣由。表一配方DZ-0DZ-1DZ-2DZ-3DZ-4DZ-5DZ-6-51015-------5101510095908595908522222223.53.53.53.53.53.53.522222221.81.81.81.81.81.81.8505050505050501111111555555511111111111111167.3167.3167.3167.3167.3167.3167.3配方編號杜仲膠TPINRStAZnOSNSN2344020油RD石蠟合計5、配方編號杜仲膠TPINRStAZnOSNSN2344020油RD石蠟合計混煉特性本次試驗實行兩段式混煉，一段密煉二段開煉，由于杜仲膠很硬，我們在一混煉工藝如下：2.1混煉工藝一段混煉工藝〔密煉機(jī)〕一段混煉工藝〔密煉機(jī)〕minmin1〕8080r/min,關(guān)閉卸料口，啟動電機(jī)，升起上頂栓。上頂栓。501.5mm將母煉膠包在慢輥上。刀1.01.01.52.54〕從每邊做15s，縱向撥通六次質(zhì)量和理論上相差+0.5%或-1.5%。則棄去改膠料，取出足夠的膠料供硫化儀試驗用，3/4割刀三次，每次割刀允許間隔2.55.02.07.0GB/T5282.2mm硫化試片2h-24h，GB/T2941規(guī)定的試驗室溫度和濕度下進(jìn)展調(diào)整2〕參加橡膠。放下上頂栓，塑煉橡膠。0.50.53〕升起上頂栓，裝入小料、放下上頂栓。0.51.04〕混煉膠料。1.52.55〕升起上頂栓，裝入炭黑、油，放下上頂栓。0.53.06〕混煉膠料。25.0升起上頂栓，清掃密煉機(jī)入口和上頂栓的頂部，放下 0.5混煉膠料。 1.55.57.0卸下膠料。二段混煉工藝〔開煉機(jī)〕持續(xù)時間min累積時間min混煉過程中，我們對密煉機(jī)的工作電流進(jìn)展了記錄，工作電流可以表征密煉杜仲膠對于自然膠的替代在混煉階段不需要特別的工藝調(diào)整。具體數(shù)據(jù)如下：2.2混煉過程數(shù)據(jù)記錄NR5101551015生膠捏煉10101013111113小料991017101017炭黑15171718181718排膠溫度℃145150148140148148140排膠結(jié)團(tuán)性好好好好好好好壓片后膠片外觀好好好好好好好包輥性好好好好好好好工程DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6工程DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6密煉機(jī)電流ADZ-0TPI配方編號杜仲膠門尼焦燒5t120℃門尼焦燒5t120℃35Δt30無轉(zhuǎn)子硫化儀150℃M-MdNmH L2822.71 21.23 26.83 24.14 24.24 24.34配方編號DZ-1DZ-0DZ-2杜仲膠DZ-3DZ-4DZ-5TPIDZ-6NR 5101551015tmin20:16 18:2018:3217:2119:5220:4319:42min26:2523:0022:2420:0524:0925:0724:00min6:094:403:522:444:174:244:18MdNmL12.3718.3118.4011.2317.5613.3313.14M dNmH40.3741.0239.6338.0641.7037.5737.48t10m:s3:063:032:562:252:463:353:16t90m:s5:204:314:244:054:515:255:08Vc1/min32.7847:2450.8446.1534.0936.1437.03Δt30就是門尼焦燒〔尤其是擠出TPI全性。對于無轉(zhuǎn)子硫化儀的數(shù)據(jù)，我們覺察對于正硫化時間t ，數(shù)據(jù)表現(xiàn)出了和90焦燒時間全都的趨勢——均縮短了t 但參加杜仲膠的縮短更明顯而且隨著杜90仲膠參加份數(shù)的增多縮短程度也加大。而且我們在硫化速度Vc上，也覺察了一樣〔極有可能是堿性的，有促進(jìn)硫化的作用。這種物質(zhì)可能是杜仲中自帶的，也可能深入探討通常，我們用最低轉(zhuǎn)矩和最高轉(zhuǎn)矩之差表征膠料的硫化交聯(lián)程度。而表格中的〔M-M〕數(shù)據(jù)似乎推翻了我們上面得出的結(jié)論，但是，我不得不指出，雖然H L杜仲膠和TPITPI其分布、非橡膠烴含量上肯定存在著較大差異。尤其是結(jié)晶性上，TPI肯定比杜仲膠更好。因此，隨著TPI用量的增加，TPI中的微晶數(shù)量也會增多，這些微晶這與我們上一段得出的結(jié)論并不沖突。硫化返原硫化返原是指膠料在硫化過程中隨著硫化時間的延長,硫化膠的力學(xué)性能達(dá),的過程，表現(xiàn)在具體生產(chǎn)上是指正硫化階段〔硫化平坦區(qū)〕之后，即為過硫階段，自然膠消滅返原現(xiàn)象〔定伸強(qiáng)度下降，而大局部合成膠〔除丁基膠外〕不會消滅返原的現(xiàn)象。硫化返原是自然膠獨有的性質(zhì)，有些配中，硫化返原過大，會影響擠出后的尺寸穩(wěn)定性。由于杜仲膠和TPI在化學(xué)組成得我們關(guān)注。2.3.1DZ-0~3硫化返原率硫化返原率硫化返原率1#(DZ-0)9.562#(DZ-1)20.413#(DZ-2)18.534#(DZ-3)14.79圖2.3.2DZ-0,4~6硫化返原率硫化返原率硫化返原率1#(DZ-0)9.562#(DZ-4)9.803#(DZ-5)12.184#(DZ-6)14.78〔DZ1~3〕TPI〔DZ4~6〕的配方分別出來便利大TPI15份的配方中，杜仲膠和TPI的硫化返原可以說是一樣的，通常在TPI和NR共混中，為了讓TPI20~3020~30份的添加中，杜仲膠的硫化返原會小于TPI，而在較大比例的添加中，TPI必需考慮硫化返原對于實際生產(chǎn)的影響。2.3門尼粘度門尼粘度是考核膠料加工性能的重要指標(biāo)。實際生產(chǎn)中對于門尼粘度的掌握杜仲膠的參加對于門尼粘度帶來的轉(zhuǎn)變一下是門尼粘度的數(shù)據(jù)：2.3混煉膠門尼粘度DZ-0DZ-1 DZ-2 DZ-3DZ-4DZ-5DZ-6配方編號杜仲膠TPINR5 10 1551015門尼粘度6664 56 45656468通過數(shù)據(jù)我們不難覺察，添加TPI的膠料，不管是幾份，其門尼粘度變化不15份的更是跌到45TPITPI/NR共混構(gòu)造的微觀構(gòu)造的爭論認(rèn)為：TPI/NR并用比不同，TPI/NRTPI的結(jié)晶度變化不大，稍低于TPITPINR共混根本沒有影響其本身的結(jié)晶。三．硫化膠性能硫化膠根本力學(xué)性能3.1硫化膠根本力學(xué)性能NR5101551015硬度邵爾A74757476747474扯斷伸長率%455491489506456445419拉伸強(qiáng)度MPa25.327.326.426.625.825.524.9100%定伸應(yīng)力Mpa3.574.083.803.743.833.854.29300%定伸應(yīng)力Mpa15.416.315.314.516.516.417.4扯斷永久變形 %22.426.826.029.218.820.419.2撕裂強(qiáng)度kN/m61.361.174.282.657.253.650.7回彈性%50504845525450DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號杜仲膠TPIDZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號杜仲膠TPI均好于TPI的配方，而且添加杜仲膠的配方比純NR配方在拉伸強(qiáng)度上高TPI配方且比純NR40~50%TPI1582.6kN/m！相比較而言，添加TPI的配方撕裂強(qiáng)度均小于純NR10份TPI的扯15TPI的扯斷伸長率和拉伸強(qiáng)度均小于純NR的配方。這說明，在較高比例的替代中，TPI損失了較多的物理性能。300%5100%定伸應(yīng)力好于添5TPITPI的配方在這兩項性能上均好于添加杜仲膠的配方，但兩者均好于純NR配方。在扯斷永久變形上，添加TPI的三種配方均好NR的配方要大。TPI的配方在回彈性上也好于添加杜仲膠的配方。老化性能伸長率的測試，并計算出變化率，數(shù)據(jù)如下：DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-63.2老化性能DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6配方編號DZ-0杜仲膠TPINR5101551015硬度77798081777977老化后322338334307296262277扯斷伸長率% 老化前455491489506456445419變化率-29.2-31.2-31.7-39.3-35.1-41.1-33.9老化后Mpa22.724.422.520.521.018.419.8拉伸強(qiáng)度 老化前Mpa25.327.326.426.625.825.524.9變化率%-10.3-10.6-14.8-22.9-18.6-27.8-20.5我們覺察，對于添加5份和10份的配方，杜仲膠的老化性能，無論是拉伸TPI；15TPI例的添加中，杜仲膠可以獲得更好的老化性能。滾動阻力其中一項性能的突出與否。是胎面膠的關(guān)鍵性能。DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號杜仲膠DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號杜仲膠TPINR5101551015滾動阻力J/rev1.631.621.621.511.661.541.53動態(tài)變形mm1.131.111.070.91.141.161.08動態(tài)生熱℃13.413.01011.111.113.712.6515TPI1510TPITPI橡膠的原因，只有當(dāng)填充到達(dá)肯定比例時，這種結(jié)晶性才能在數(shù)據(jù)上有所表達(dá)，10TPI〔5。壓縮生熱DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6DZ-0配方編號杜仲膠TPINR5101551015終動壓縮率%8.48.68.79.87.87.87.0疲乏溫升℃31.135.032.035.331.028.730.1永久變形%3.95.14.55.74.13.64.0我們通過數(shù)據(jù)覺察，但凡添加TPI的配方，比自然膠的生熱低，而添加杜仲TPITPI/杜仲膠優(yōu)異動態(tài)性能的緣由之一。屈撓龜裂試驗承受XP-16GB/T13934-13935-2023,屈撓次數(shù)越多，材料的屈撓龜裂性能越好。試驗條件如下，溫度21℃，相對濕35%RH310r/min