王克成
(浙江富銘工業(yè)機械有限公司,浙江 臨海 317000)
工程橡膠履帶一般在野外作業(yè),長期經受陽光照射、臭氧侵蝕、風吹雨淋,帶體膠層(表面)易出現(xiàn)老化、龜裂現(xiàn)象;同時,工程橡膠履帶在行駛過程中膠層產生熱氧老化、屈撓老化,對帶體使用壽命影響極大。因此,防老劑對延遲工程橡膠履帶膠層老化、延長帶體使用壽命至關重要。
目前,工程橡膠履帶膠層膠中通常使用防老劑4020/2246/A并用體系,其防護效果較好。但是防老劑A毒性大,所用制品受光照變色嚴重[1]。新型胺類防老劑CX-40是由芳烴與二苯胺經復配反應而制得的二胺類防老劑,低污染、微毒性、對皮膚無刺激性,對膠料的熱氧老化、臭氧老化、屈撓老化有極佳的防護效果,對變價金屬有鈍化作用,在炭黑膠料中表現(xiàn)出高級胺的抗氧性能,防護效果持久。本工作研究新型胺類防老劑CX-40在工程橡膠履帶花紋側膠中的應用。
天然橡膠(NR),牌號SCR5,海南天然橡膠產業(yè)集團股份有限公司產品;丁苯橡膠(SBR),牌號1502,中國石化齊魯股份有限公司產品;順丁橡膠(BR),牌號9000,中國石油上海高橋分公司產品;炭黑N220,重慶索特星博化工有限公司產品;防老劑2246,臺州黃巖東海化工有限公司產品;防老劑A和4020,市售品;新型胺類防老劑CX-40,河南新密市超新化工廠產品。
工程橡膠履帶花紋側膠生產配方:NR,50;SBR,25;BR,25;炭黑N220,65.5;白炭黑,8.5;氧化鋅,5;硬脂酸,2;硫黃,1.2;促進劑,1.6;防老劑4020,1.5;防老劑2246,1.2;防老劑A,1.5;微晶蠟,1.5;芳烴油,8;增塑劑A,2;其它,8。
工程橡膠履帶花紋側膠試驗配方:除用1.5份新型胺類防老劑CX-40份等量代替防老劑A外,其余組分與生產配方相同。
布拉本德密煉機,德國海福樂密煉系統(tǒng)集團產品;X(S)K型160 mm×320 mm開煉機,上海華雄機械有限公司產品;GK90E型密煉機,益陽橡膠塑料機械集團有限公司產品;XLB-D/Q型450×450/1.00 MN平板硫化機,青島君林機械有限公司產品;TCS-2000型伺服控制拉力試驗機,高鐵檢測儀器(東莞)有限公司產品;UM-2050型門尼粘度儀和UR-2010SD型無轉子硫化儀,優(yōu)肯科技股份有限公司產品;GT-7012-A型阿克隆磨耗試驗機、GT-7011-DG型動態(tài)屈撓試驗機和GT-RH-200N型壓縮生熱試驗機,高鐵檢測儀器有限公司產品;401A型熱老化試驗箱,江蘇明珠試驗機械有限公司產品。
小配合試驗膠料的NR塑煉和混煉在布拉本德密煉機中進行,下片在開煉機上進行。NR塑煉后停放4 h再進行混煉,工藝為:塑煉NR,BR和SBR→炭黑、白炭黑、小料、芳烴油→硫黃和促進劑→排膠至開煉機上→下片。
大配合試驗膠料的2段混煉均在GK90E 型密煉機上進行。一段混煉轉子轉速為40 r·min-1,工藝為:塑煉NR、BR、SBR、白炭黑、。二段混煉轉子轉速為20 r·min-1,工藝為:緩慢加入一段混煉膠、以下)。
膠料各項性能均按相應國家標準測試。
新型胺類防老劑CX-40的理化測試結果如表1所示。從表1可以看出,新型胺類防老劑CX-40的理化性能達到企業(yè)標準要求。
表1 新型胺類防老劑CX-40的理化測試結果
小配合試驗結果如表2所示。從表2可以看出,與生產配方膠料相比,試驗配方膠料的t10略長,壓縮生熱略低,拉伸性能、撕裂強度、阿克隆磨耗量、屈撓龜裂性能和熱氧老化性能相差不大。
表2 小配合試驗結果
大配合試驗結果如表3所示。從表3可以看出,與生產配方膠料相比,試驗配方膠料的t10略長,壓縮生熱略低,硬度、拉伸性能、回彈值和屈撓龜裂性能基本一致,熱氧老化后拉伸強度下降率略小。總的來說,大配合試驗結果與小配合試驗結果吻合。
表3 大配合試驗結果
混煉膠(大配合試驗)快檢結果如表4所示。從表4可以看出,試驗配方膠料與生產配方膠料的工藝性能基本相同。
表4 混煉膠快檢測試結果
使用新型胺類防老劑CX-40花紋側膠制作的工程橡膠履帶成品存放于室外,履帶變色程度明顯降低。
在工程橡膠履帶花紋側膠中用微毒性新型胺類防老劑CX-40等量替代污染型毒性防老劑A,膠料的硫化特性、工藝性能和物理性能變化不大,成品履帶抗變色性能明顯提高。