模量增强剂JM-9对橡胶工艺和物性的影响
肖建斌, 段友顺, 邱桂学
(青岛科技大学 高分子科学与工程学院 山东 青岛 266043)
摘要:研究了模量增强剂JM-9在轮胎胎面胶中的应用效果。实验结果表明,在胎面胶中加入模量增强剂JM-9,可增大硫化胶的300%定伸应力、邵尔A型硬度和回弹值。
关键词:模量增强剂;轮胎;胎面胶
中国分类号:TQ330.38
在许多高硬度橡胶制品配方中采用减少软化剂的用量,增加填充剂的用量,如高耐磨炭黑、陶土等,在生产中往往造成密炼和热炼中生热过大,焦烧现象严重。模量增强剂能有效提高硫化胶的300%定伸应力和邵尔A型硬度,减少补强剂用量,从而达到提高橡胶回弹性、耐热性、降低扯断永久变形和生热的目的。
1、实 验
1.1 原材料
胶料配方组分为:NR 100,ZnO 5.0,硬脂酸 2.0,促进剂CZ 1.0,防老剂4010 1.0,HAF 45, 白炭黑 5 , 芳烃油 5, 石蜡 0.5, 硫磺 2.0, 天然橡胶,国际1号,海南农垦橡胶总公司产;高耐磨炭黑(N330),为青岛德固萨有限公司生产;模量增强剂JM-9,青岛金牛化学有限公司;其他配合剂均为工业级产品。
1.2 仪器与设备
电子拉力机:AI-7000S 台湾高铁公司生产;硫化测定仪:GT-M2000-A 台湾高铁公司产;门尼粘度计:EK-2000M 台湾育肯公司产;DIN磨耗机 GT-7012-D 台湾高铁公司产;碳黑分散检测仪,台湾晔中公司产。
1.3试样的性能测试
各项物理性能均按相应国家标准进行测试。
2、 结果与讨论
2.1理化性能分析
模量增强剂JM-9的理化性能分析按GB8828-88进行,结果见表1。分析结果均符合指标要求。
表1 模量增强剂JM-9的理化性能分析结果
项 目 |
实 测 |
指 标 |
外观 |
浅褐色片状 |
浅褐色片状 |
熔点/℃ |
105 |
≤120 |
加热减量(50-55℃)/% |
14 |
≤50 |
在胎面胶中加入模量增强剂JM-9,用量分别为0份,2份,4份,6份,其对胶料的工艺性能影响见表2,门尼粘度有所下降,硫化时间有所增加,压片和热炼时胶料包辊性好,半成品尺寸稳定,现质量有所提高。
表2模量增强剂JM-9用量对胶料工艺性的影响
模量增强剂JM-9用量 |
0 |
2 |
4 |
6 |
门尼粘度 |
45 |
44 |
43 |
42 |
焦烧时间/min |
3.3 |
3.2 |
3.2 |
3.1 |
正硫化时间/min |
11.5 |
13.2 |
14.3 |
15.5 |
最小扭矩/kg·cm |
2.2 |
2.1 |
2.0 |
1.8 |
最大扭矩/kg·cm |
9.2 |
10.8 |
11.3 |
11.6 |
表3模量增强剂JM-9用量对胶料物性的影响
模量增强剂JM-9 |
0 |
2 |
4 |
6 |
拉伸强度/MPa |
18.7 |
19.2 |
19.3 |
18.6 |
扯断伸长率/% |
628 |
597 |
567 |
536 |
硬度/邵A |
64 |
67 |
70 |
73 |
100%定伸应力/MPa |
1.8 |
2.3 |
2.5 |
2.8 |
300%定伸应力/MPa |
7.1 |
8.3 |
8.9 |
9.4 |
撕裂强度/KN·m1 |
89 |
72 |
64 |
53 |
磨耗体积/mm3 |
286 |
232 |
198 |
183 |
随着模量增强剂JM-9用量的增加,硫化胶的拉伸强度变化不大,300%定伸应力、邵尔A型硬度和耐磨耗性能均能明显提高,撕裂强度和扯裂伸长率有所下降。
3、 结论
加入模量增强剂JM-9,胶料的门尼粘度略有缩短,胶料的包辊性好,正硫化时间稍有延长,硫化胶的300%定伸应力、邵尔A型硬度和耐磨耗性能均能有所提高,撕裂强度和扯断伸长率有所下降。