扩大轮胎胶料中白炭黑的用量.pdf

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　轮 　胎 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　 　2002 年第 22 卷 748 扩大轮胎胶料中白炭黑的用量 Ansarifar M A ,Lim H P ,Nijhawan R ( Institute of Polymer Technology and Materials Engineering ,Loughborough University) 　　中图分类号 : TQ330 38 + 3 　　文献标识码 :B 　　文章编号 (2002) 　　橡胶行业拥有大量胶体炭黑的发明权。这些 是优化混炼胶中硅烷用量 ,使这种助剂对性能的 填料加入配方以后 ,有助于提高橡胶制品的硬度、 优化效果达到最佳 ,提高胶料设计性能 ,控制原材 耐磨耗和疲劳寿命等物理性能。近年来 ,沉淀法 料和加工成本。 白炭黑在许多用途中替代炭黑获得了同样效果。 例如在某些绿色轿车轮胎中 , 白炭黑几乎取代了 1 　实验 全部炭黑。 11 　材料和混炼 白炭黑在成分和制造方法上都显著不同于炭 对 5 种普通促进剂/ 硫黄胶料进行了测试。 黑。炭黑具有与白炭黑表面基团不同的内酯醇、 配方组成为 :NR SMRL 　100 ;硬脂酸 　2 ; 防老剂 苯酚和甲酮等官能团。因此可以推测 ,炭黑和白 Santoflex 13 　1 ; 白炭黑 Ultrasil VN3 　60 ; 促进 炭黑对胶料性能有不同影响。白炭黑是用水溶性 剂 Santocure CBS 　0. 6 ; 硫黄 　2. 5 ; 氧化锌 　5 ; 硅酸盐通过沉淀法制备的 ,也可采用硅酸钠与硫 双官能硅烷 TESPT ( 亦称 Si69) 　变量。双官能 酸进行化学反应制备。这种填料的表面有硅氧烷 硅烷 TESPT 用量分别为 0 ,3 ,5 ,7 和 10 份的配方 和硅醇化学基团 ,硅醇或羟基基团是酸性的。此 编号分别为 1 ,2 ,3 ,4 和 5 。白炭黑和硅烷均系德 外 , 白炭黑吸潮, 因为其表面是有极性和亲水的。 国德固萨公司产品。白炭黑使用前在 18 ℃和相 这种填料表面吸水量控制了羟基基团的离子化 , 对湿度 76 %环境下停放 8 周 ,水分质量分数约为 对胶料的硫化性能产生不利影响。另外 ,加入大 0. 057 ,p H 值为 5. 9 ,平均粒径约为 19 nm 。白炭 量白炭黑时 ,胶料粘度显著增大 ,使加工性能劣 黑加到生胶中之前 ,先置于 23 ℃环境温度的玻璃 化 ,加工设备过度磨损。有人发现 ,加入大量白炭 瓶内喷洒硅烷 ,喷洒后经 3 h 才能使用。 黑后胶料粘度的增大主要归因于白炭黑与白炭黑 混炼在 Francis Shaw K1 Mark 4 密炼机中进 之间强烈的相互作用。此外 ,酸性白炭黑与碱性 行。试验中转子和混炼室采用水冷却使温度保持 促进剂反应引起硫黄硫化体系胶料硫化时间长和 在 40 ℃。使用 Chronos Richardson SOW 1000 软 交联键减少等缺陷。 件控制混炼条件和贮存数据。混炼室容积为 5. 5 为了拓宽白炭黑在轿车轮胎中的用途 ,必须 L ,制备试验胶料采用的填充因数为 0. 5 。监控每 解决这些加工问题。双官能有机硅烷是为用于硫 个胶料温度随时间的变化 ,并记录压砣位置。 黄硫化体系而设计的 ,这类材料通过弱化或减轻