氯化丁基橡胶在水胎中的应用研究.doc

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1、氯化丁基橡胶在水胎中的应用研究　　论文关键词：CIIRNR水胎老化龟裂放射状裂纹表层过渡层　　论文摘要：研究了NR、CIIR对水胎使用寿命及热老化性能的影响。结果表明，选择水胎表层、嘴子使用CIIR，嘴子过渡层采用CIIR/NR并用胶，能达到最低的制作成本和最佳的使用性能。　　由于历史原因，国内极大部分轮胎生产厂家至今还保留着罐式硫化设备，特别是近年来随着罐式硫化自动控制系统的改进，在能耗、人力、品质等方面，罐式硫化与双模硫化的差异日益缩小，加上罐式硫化产量大，固定资产投入少等优点，不少轮胎生产企业甚至还投入人力物力，扩大罐式硫化的产量，以期产生规模效益。正因为罐

2、式硫化的产量不降反升，在尼龙斜交胎的产量中占有比较大的份量，因此，各轮胎企业的配方与结构设计人员也始终在探索能提高罐式硫化必需的水胎的外观质量与内在质量，以期在提高水胎使用寿命降低轮胎硫化生产成本的同时，能进一步提高尼龙斜交胎的外观质量与内在质量。　　本文从配方设计与制造工艺两个方面，探索生胶选用、水胎成型方法对水胎使用寿命的影响，期望能在性能和成本间能找到一个平衡点。　　1．试验　　1．1原材料：NR，印度尼西亚产；CIIR，牌号1068，美国ExxonChemicalCompany产品；炭黑、促进剂、防老剂等其它原材料均为市售工业级原料。　　1．2测试仪器与测

3、试标准　　XK—160型开炼机，大连橡胶机械厂产品；F270密炼机，大连橡胶机械厂产品；三辊压延机，型号XY—3Γ1300，上海橡胶机械厂产品，WGJ—2500B—Ⅱ型微机控制光跟踪拉力机,昆明师范大学生产；50吨、100吨平板硫化机，浙江省湖州橡胶机械厂产品。　　测试标准均按国标执行。　　1．3配方　　1．3．1天然胶水胎胎身与天然胶水胎嘴子配方　　天然橡胶因其优良的加工工艺性能与物理机械性能，被广泛应用于水胎胎身胶配方与水胎嘴子配方中。表一是常规天然胶水胎胎身胶配方与水胎嘴子胶配方及相应的物理机械性能：16　　表一：天然胶水胎胎身胶配方与水胎嘴子胶配方及相应的

4、物理机械性能：配方名称名称及性能水胎胎身水胎嘴子NR100100促进剂及硫磺3．41．8氧化锌525硬脂酸1622防老剂3．53炭黑与填料9550软化剂84物性：（143℃×30min）硬度606016300%定伸应力Mpa8．09拉伸强度Mpa16．322扯断伸长率%515510扯断永久变形%3015撕裂强度KN/m2770连续使用60次后的外观质量16表面出现深度达1mm的龟裂纹与接气杆配合的内表面出现放射状裂纹　　1．3．2氯化丁基胶水胎　　CIIR因其具有一定的自粘性与互粘性，优异的耐热老化性能，且硫化胶结构紧密，是水胎理想用胶，。表二是常用CIIR水胎配

5、方及相应的物理机械性能。　　表二：CIIR水胎配方及物理机械性能配方名称名称及性能CIIR水胎胎身（嘴子与胎身配方相同）CIIR100促进剂及硫磺2.0氧化锌516硬脂酸2防老剂3炭黑与填料50软化剂20物性：（143℃×30min）硬度60300%定伸应力Mpa5.516拉伸强度Mpa12.5扯断伸长率%660扯断永久变形%27撕裂强度KN/m33工艺加工性能：因胶料自粘性差易脱层，水胎合格率低。水胎一次使用寿命大于150次　　1．3．3水胎中部分采用CIIR　　1）水胎表层采用CIIR　　天然胶水胎突出问题之一是水胎外表面易老化龟裂，使硫化后的外胎胎里表面凹凸

6、不平，影响外胎的外观质量。水胎表层采用CIIR后，能有效地解决水胎表面的老化龟裂问题。表三是作者优选后的水胎CIIR表层配方。16　　2）水胎嘴子采用CIIR　　由于水胎嘴子接触的介质温度高（≥165℃），并在高温下处于拉伸状态，因此水胎嘴子的内表面极易产生放射状裂纹，为解决这一问题，本文研究中采用了CIIR水胎嘴子，见表三：　　表三：CIIR水胎表层与水胎嘴子配方及物理机械性能配方名称名称及性能CIIR水胎表层胶CIIR水胎嘴子胶NR100100促进剂及硫磺2.02氧化锌5165硬脂酸22防老剂33炭黑与填料5050软化剂2018物性：（143℃×30min）1

7、6硬度6162300%定伸应力Mpa5.56．0拉伸强度Mpa12.513扯断伸长率%660570扯断永久变形%2725撕裂强度KN/m331637加工工艺性能：良好加工性能良好，但上嘴子时汽油未干或涂涮不匀，嘴子与胎体间易脱层。使用120次后的外观：表面未见龟裂纹嘴子内表面未见放射状龟裂纹。　　3）在CIIR嘴子胶与天然胶胎身之间增用过渡层胶料　　在CIIR嘴子胶与NR胎身之间增用过渡层胶料的目的是最大限度地减少CIIR嘴子与水胎胎体间的脱层。表四是作者优选的过渡层胶料配方：　　表四：过渡层胶料配方及物理机械性能配方名称名称及性能水胎嘴子过渡层胶CIIR1660

8、NR40促