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改性烷基酚醛樹脂是美國圣萊科特集團公司生產(chǎn)的一種改性烷基苯酚甲醛樹脂,是用以取代烷基苯酚乙炔類樹脂的超級增粘樹脂。Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹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改性烷基酚醛樹脂在輪胎胎體簾布膠中的應(yīng)用。
天然橡膠(NR),SMR20,馬來西亞產(chǎn)品;丁苯橡膠(SBR),牌號1500,中國石油大慶石化公司產(chǎn)品;Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹脂,美國圣萊科特集團公司產(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),煙臺宏泰達化工公司產(chǎn)品;防老劑4020,圣奧化學(xué)科技有限公司產(chǎn)品;促進劑CZ,山東尚舜化工有限公司產(chǎn)品。
試驗配方和生產(chǎn)配方如表1所示。
表1 試驗配方和生產(chǎn)配方 份
X(S)-1.5L本伯里試驗密煉機,青島科高橡塑機械技術(shù)裝備有限公司產(chǎn)品;XK-160型開煉機,上海橡膠機械廠產(chǎn)品;F270和F370型密煉機,大連橡膠塑料機械有限公司產(chǎn)品;25 t雙層電熱平板硫化機,上海橡膠機械一廠有限公司產(chǎn)品;GTM2000A型無轉(zhuǎn)子硫化儀和TCS-2000型伺服控制拉力試驗機,高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品;WML-76型阿克隆磨耗試驗機,江都新真威試驗機械有限公司產(chǎn)品;XY-4S610×1730C型壓延機,無錫雙象橡塑機械有限公司產(chǎn)品;輪胎耐久轉(zhuǎn)鼓試驗機,沈陽橡膠機械有限公司產(chǎn)品。
小配合試驗?zāi)z料分兩段混煉。一段混煉在X(S)M-1.5L密煉機中進行,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型開煉機上進行,混煉工藝為:一段混煉膠→硫黃、促進劑→混合均勻、薄通→出片。
大配合試驗?zāi)z料分兩段混煉。一段混煉在F370型密煉機中進行,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型密煉機中進行,混煉工藝為:一段混煉膠→壓壓砣20s硫黃、促進劑→壓壓砣30s提壓砣15s壓壓砣25s提壓砣10s壓壓砣20s排膠(103 ℃)。
各項性能均按相應(yīng)國家或企業(yè)標準進行測試。
Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹脂的理化分析結(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改性烷基酚醛樹脂的各項理化性能均能達到指標要求。
小配合試驗結(jié)果如表3所示。
從表3可以看出,與生產(chǎn)配方膠料相比,試驗配方膠料的300%定伸應(yīng)力、拉伸強度、拉斷伸長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 小配合試驗結(jié)果
為進一步驗證Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹脂在簾布膠中的應(yīng)用性能,進行了膠料的大配合試驗,結(jié)果如表4所示。從表4可以看出,大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本一致。
表4 大配合試驗結(jié)果
為進一步驗證試驗配方膠料的實際生產(chǎn)工藝性能,以17.5-25 L3輪胎作為試驗對象,采用XY-4S610×1730C型壓延機進行簾布覆膠試驗。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,覆膠簾布使用過程中開卷、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后簾布層之間仍無脫開現(xiàn)象,能夠滿足工藝技術(shù)要求。
采用試驗配方試制17.5-25 L3輪胎并按相應(yīng)國家標準進行成品輪胎粘合性能測試及成品輪胎耐久性能試驗,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,試驗輪胎的粘合性能明顯提高,耐久性能優(yōu)異(累計行駛時間延長16%)。
表5 成品輪胎的粘合強度 kN·m-1
在胎體簾布膠中采用Elaztobond T6000改性烷基酚醛樹脂,膠料的定伸應(yīng)力、拉伸強度和拉斷伸長率均有一定的提高,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。
表6 成品輪胎的耐久性能