趙興海,趙燕明,董曉斌,陳 森,王 卿
(1.青島科技大學(xué) 高分子科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266042;2.徐州徐輪橡膠有限公司,江蘇 徐州 221011)
Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂是美國(guó)圣萊科特集團(tuán)公司生產(chǎn)的一種改性烷基苯酚甲醛樹(shù)脂,是用以取代烷基苯酚乙炔類樹(shù)脂的超級(jí)增粘樹(shù)脂。Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂可以改善膠料的焦燒性能、工藝操作性能和半成品性能,其膠料具有超級(jí)初始粘性和粘性保持特性,工藝操作溫度范圍寬。Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂與橡膠特別是二烯類橡膠具有極好的相容性,能賦予膠料優(yōu)異的物理性能。
本工作主要研究Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂在輪胎胎體簾布膠中的應(yīng)用。
天然橡膠(NR),SMR20,馬來(lái)西亞產(chǎn)品;丁苯橡膠(SBR),牌號(hào)1500,中國(guó)石油大慶石化公司產(chǎn)品;Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂,美國(guó)圣萊科特集團(tuán)公司產(chǎn)品;炭黑N330,新星化工有限公司產(chǎn)品;炭黑N660,黑馬化工有限公司產(chǎn)品;氧化鋅(間接法),煙臺(tái)宏泰達(dá)化工公司產(chǎn)品;防老劑4020,圣奧化學(xué)科技有限公司產(chǎn)品;促進(jìn)劑CZ,山東尚舜化工有限公司產(chǎn)品。
試驗(yàn)配方和生產(chǎn)配方如表1所示。
表1 試驗(yàn)配方和生產(chǎn)配方 份
X(S)-1.5L本伯里試驗(yàn)密煉機(jī),青島科高橡塑機(jī)械技術(shù)裝備有限公司產(chǎn)品;XK-160型開(kāi)煉機(jī),上海橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品;F270和F370型密煉機(jī),大連橡膠塑料機(jī)械有限公司產(chǎn)品;25 t雙層電熱平板硫化機(jī),上海橡膠機(jī)械一廠有限公司產(chǎn)品;GTM2000A型無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀和TCS-2000型伺服控制拉力試驗(yàn)機(jī),高鐵檢測(cè)儀器有限公司產(chǎn)品;WML-76型阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī),江都新真威試驗(yàn)機(jī)械有限公司產(chǎn)品;XY-4S610×1730C型壓延機(jī),無(wú)錫雙象橡塑機(jī)械有限公司產(chǎn)品;輪胎耐久轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)機(jī),沈陽(yáng)橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品。
小配合試驗(yàn)?zāi)z料分兩段混煉。一段混煉在X(S)M-1.5L密煉機(jī)中進(jìn)行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40 r·min-1,混煉工藝為:生膠、氧化鋅、Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂等小料→壓壓砣40s炭黑→壓壓砣100s芳烴油→壓壓砣70s排膠;終煉在XK-160型開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行,混煉工藝為:一段混煉膠→硫黃、促進(jìn)劑→混合均勻、薄通→出片。
大配合試驗(yàn)?zāi)z料分兩段混煉。一段混煉在F370型密煉機(jī)中進(jìn)行,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45 r·min-1,混煉工藝為:生膠、氧化鋅、Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂等小料→壓壓砣40s炭黑→壓壓砣60s芳烴油→壓壓砣50s排膠(165 ℃);終煉在F270型密煉機(jī)中進(jìn)行,混煉工藝為:一段混煉膠→壓壓砣20s硫黃、促進(jìn)劑→壓壓砣30s提壓砣15s壓壓砣25s提壓砣10s壓壓砣20s排膠(103 ℃)。
各項(xiàng)性能均按相應(yīng)國(guó)家或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂的理化分析結(jié)果如表2所示。
表2 Elaztobond T6000的理化分析結(jié)果
從表2可以看出,Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂的各項(xiàng)理化性能均能達(dá)到指標(biāo)要求。
小配合試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
從表3可以看出,與生產(chǎn)配方膠料相比,試驗(yàn)配方膠料的300%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率和粘合性能均有一定的提高,生熱降低,其他性能相當(dāng)。
表3 小配合試驗(yàn)結(jié)果
為進(jìn)一步驗(yàn)證Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂在簾布膠中的應(yīng)用性能,進(jìn)行了膠料的大配合試驗(yàn),結(jié)果如表4所示。從表4可以看出,大配合試驗(yàn)結(jié)果與小配合試驗(yàn)結(jié)果基本一致。
表4 大配合試驗(yàn)結(jié)果
為進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)配方膠料的實(shí)際生產(chǎn)工藝性能,以17.5-25 L3輪胎作為試驗(yàn)對(duì)象,采用XY-4S610×1730C型壓延機(jī)進(jìn)行簾布覆膠試驗(yàn)。從壓延工藝可以看出,白坯布掛膠迅速,覆膠簾布的表面光潔度良好,覆膠簾布使用過(guò)程中開(kāi)卷、裁剪、貼合等操作性良好,簾布層之間的粘合性優(yōu)異,半成品胎體簾布筒停放72 h后簾布層之間仍無(wú)脫開(kāi)現(xiàn)象,能夠滿足工藝技術(shù)要求。
采用試驗(yàn)配方試制17.5-25 L3輪胎并按相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品輪胎粘合性能測(cè)試及成品輪胎耐久性能試驗(yàn),結(jié)果如表5和6所示。
從表5和6可以看出,與生產(chǎn)輪胎相比,試驗(yàn)輪胎的粘合性能明顯提高,耐久性能優(yōu)異(累計(jì)行駛時(shí)間延長(zhǎng)16%)。
表5 成品輪胎的粘合強(qiáng)度 kN·m-1
在胎體簾布膠中采用Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹(shù)脂,膠料的定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率均有一定的提高,生熱降低,輪胎的粘合性能及耐久性能明顯提高,使用壽命得到有效延長(zhǎng)。
表6 成品輪胎的耐久性能