CN102477187B - 一种加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法；在实验用双辊开炼机上制备混炼胶，辊温控制在40度；加料顺序：按重量份丁基胶100份、硬脂酸1份、氧化锌5份、炭黑50份、白炭黑15-20份、Si75 1.5-2份、环烷油15-20份、促进剂TMTD和ZDC 2份、硫磺1.5份；混炼胶停放5个小时后，根据硫化仪所测正硫化时间，用平板硫化机在160℃下硫化压片；本橡胶具有以下性能，硬度(邵氏A)53～56，拉伸强度12.8～14.4Mpa，拉断伸长率669～687％，100％定伸1.2～1.3Mpa，300％定伸4.5～4.8Mpa，扯断永久变形37～38，撕裂强度40.0～41.7N/mm。

Description

一种加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法
技术领域
本发明涉及一种加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法。
背景技术
丁基橡胶，具有优良的气密性，良好的耐热、耐臭氧、耐老化、耐溶剂、电绝缘、耐酸碱减震及低吸水等性能，广泛应用于内胎、水胎、硫化胶囊、气密层、胎侧等。丁基橡胶内胎特点是：透气性小，耐热、耐撕裂和耐曲挠等性能优良，经久耐用，而且能较持久地维持正确的充气压力，因而也有助于提高外胎的使用寿命和改善行驶安全性；发达国家内胎丁基率已达到100％，而我国目前只有30％，内胎丁基化的同时，还要做到优质化发展。本发明着手一种高性能内胎配方研究，在丁基胶加工过程中加入白炭黑后，改善丁基胶加工性能，胶料的综合力学性能都有不同程度的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能内胎配方，通过添加白炭黑，提高丁基橡胶综合力学性能。达到内胎国标相关要求(表1)，测试方法依据GB7036.1-1997。
表1内胎物理性能指标
Figure BSA00000361428500011
备注：A类为天然胶类内胎，B类为丁基胶类内胎。
本发明加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法包括以下步骤：
在实验用双辊开炼机上制备混炼胶，辊温控制在40度；
加料顺序：丁基胶、硬脂酸、氧化锌、炭黑、白炭黑、Si75、环烷油、促进剂TMTD、促进剂ZDC、硫磺(薄通6次)；
混炼胶停放5个小时后，根据硫化仪所测正硫化时间，用平板硫化机在160℃下硫化压片。
按照GB7036.1-1997测试方法测硫化胶的拉伸性能与撕裂性能。采用动态力学分析仪(DMA)对硫化胶进行动态力学测试。
本发明得到的硫化胶具有以下性能，硬度(邵氏A)53～56，拉伸强度12.8～14.4Mpa，拉断伸长率669～687％，100％定伸1.2～1.3Mpa，300％定伸4.5～4.8Mpa，扯断永久变形37～38，撕裂强度40.0～41.7N/mm。
本发明中的新型配方，提高了ЪК1675И丁基橡胶撕裂强度，使各项性能指标达到并超过内胎国标要求，为生产优质内胎提供配方依据。
附图说明
图1实施例1、2的损耗模量E”与温度的关系。
图2实施例1、2的储能模量E’与温度的关系。
图3实施例1、2的损耗因子tanδ与温度的关系。
具体实施方式
在双辊开炼机上制备混炼胶，辊温控制在40℃左右。按照下列顺序加料：丁基橡胶、硬脂酸、氧化锌、炭黑、白炭黑、Si75、环烷油、促进剂TMTD、促进剂ZDC、硫磺；加料间隔控制在3分钟，薄通6次，白炭黑分批加入。
混炼胶停放5小时后，GT-M2000-A硫化仪160℃下测硫化时间，平板硫化机硫化。GT-TCS-2000拉力试验机测拉伸与撕裂性能。
实施例1
将配方组成，以及此配方下丁基胶的性能测试结果列于表2中。
表2
Figure BSA00000361428500031
实施例2
将配方组成，以及此配方下丁基胶的性能测试结果列于表3中。
表3
Figure BSA00000361428500032
Figure BSA00000361428500041
依据国标GB7036.1-1997内胎物理性能指标，加入白炭黑使丁基胶的撕裂强度提高了很多，同时拉伸强度和扯断伸长率也提高了，白炭黑的量多，而增塑剂量相对较少会使得配方的定伸应力会比较高，各项指标已达到国标要求。
实施例3
轮胎是在动态下使用，因此研究橡胶的动态力学尤为必要。对实施例1与实施例2的混炼胶进行动态力学分析(DMA)。
通过DMA分析，我们发现在Tg以下，实施例1的E’和E”较实施例2的低，2个配方的损耗因子相差不大，转变区，实施例2的损耗因子大，实施例2的损耗模量较实施例1的大。高弹区，实施例1的损耗因子较小。通过对比，得出结论：实施例1的动态力学性能较好。

Claims (1)

1.一种加入白炭黑提高丁基橡胶性能的方法，其特征在于：
方法包括以下步骤：
在实验用双辊开炼机上制备混炼胶，辊温控制在40℃；
加料顺序：丁基胶、硬脂酸、氧化锌、炭黑、白炭黑、Si75、环烷油、促进剂TMTD、促进剂ZDC、硫磺；
按重量份丁基胶100份、硬脂酸1份、氧化锌5份、炭黑50份、白炭黑15-20份、Si75 1.5-2份、环烷油15-20份、促进剂TMTD和促进剂ZDC2份、硫磺1.5份；
混炼胶停放5个小时后，根据硫化仪所测正硫化时间，用平板硫化机在160℃下硫化压片。
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