环保填充油在轿车轮胎胎面胶中的应用研究

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1、·2O·橡胶科技市场2009年第1期业鞋业啦业妇坐；产品应用《i乔带，司恭习芥环保填充油在轿车轮胎胎面胶中的应用研究孙井侠，黄鹤，赵平，聂万江(1．中国石油辽河石化公司研究所，辽宁盘锦124002；2．北京橡胶工业研究设计院，北京100143)摘要：通过与国外芳烃油替代品TDAE比较，探讨国产环保填充油LHF18和LHF22对轿车轮胎胎面胶性能的影响。结果表明，与TDAE相比，LHF18和LHF22混炼胶的门尼粘度相近，焦烧时间延长，硫化速度稍慢；硫化胶的密度、硬度、弹性、动态力学性能、耐磨性能

2、及耐热老化性能相近，定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较大，滚动阻力较小，拉断伸长率较小。LHF18和IHF22可替代TDAE用于轿车轮胎胎面胶中。关键词：环保填充油；芳烃油替代品；轿车轮胎；胎面胶橡胶填充油主要用于改善胶料的加工性能，SBR15001O0，炭黑N23480，氧化锌3，硬同时降低生产成本。石油系芳烃油由于其芳烃含脂酸2，防老剂40201，防老剂RD1，石蜡量高，具有与橡胶相容性好、迁移性小及其胶料耐0．5，硫黄1．5，促进剂CZ1．8，油(变品热老化性能好的特点。但近年来欧盟在对化工产

3、种)37．5。品的深入研究中发现，芳烃油含有的多环芳烃类胶料混炼在美国Barrel公司的BR1600型密物质对人体有致畸、致癌作用，同时散发到环境中炼机内进行，硫黄在开炼机上加入。会污染环境。欧盟关于在轮胎生产中禁用芳烃油1．3性能测试等有毒橡胶油的指令几经审议和讨论已于2005采用美国阿尔法公司RPA2000橡胶加工年年底出台，该指令规定从2010年1月1日起在分析仪测定混炼胶门尼粘度、硫化特性和应力欧盟各国的轮胎生产中全面禁止使用有毒橡胶松弛性能；采用英斯特朗公司橡胶应力一应变试油。因此，芳

4、烃油替代品的开发已成为橡胶油生验机测定硫化胶的拉伸性能；采用荷兰VMI产企业和轮胎生产商高度关注的课题。国外开发公司LAT一100试验机测定硫化胶的磨耗性的芳烃油替代品TDAE已实现工业化生产。中能；采用美国RhometricScientific公司DMTA国石油辽河石化分公司紧跟世界环保形势，在多MarkV型动态粘弹谱仪测定硫化胶的动态粘年研究橡胶油产品的基础上，开发出了能够满足弹性能。欧盟环保指标要求的环保橡胶填充油。本研究通过与TDAE对比，探讨了辽河石化分公司开发的2结果与讨论环保填充油

5、对轿车轮胎胎面胶性能的影响。2．1环保填充油的理化性能3种环保填充油的理化性能见表1。从表11实验可以看出，3种油品粘度相近；LHF18的苯胺点1．1主要原材料较高，HF22的苯胺点与TDAE相近；LHF18和环保填充油LHF18(A1)和LHF22(A2)，中LHF22的c较低，c较高；3种油品的PCA含国石油辽河石化分公司提供；TDAE(A3)，国外量都满足不大于3的欧盟环保指令要求，其中公司提供。LHF18和LHF22的PCA含量较低；LHF181．2胶料制备和LHF22的8种特定芳烃含量

6、满足不大于试验所用轿车轮胎胎面胶基本配方为：10g·g的欧盟环保指令要求。2009年第l期橡胶科技市场·21·表13种环保油的理化性能表2混炼胶的门尼粘度、硫化特性和应力松弛性能注：CA，CN和分别为芳烃、石蜡烃、环烷烃上的碳原子数占其总碳原子数的比例；PCA为多环芳香族化合物。2．2未硫化胶性能2．2．1门尼粘度、硫化特性和应力松弛性能应力松弛性能测试可以在完成门尼粘度测试后用同一试样立即测量。本试验门尼粘度测试结束后进行应力松弛性能测试(按ASTMD1646进行，时间2min)，即门尼粘度测

7、试结束后迅速停止转子的转动，测量门尼粘度输出值的幂率衰料相近，但t。。较长，硫化速度较慢。减随时间的变化，自动完成门尼应力松弛测试。2．2．2混炼性能幂率衰减的方程式为M—kt一，式中M为转矩，k胶料的混炼性能见表3。从表3可以看出，为单位时间内的转矩，t为时间，a为松弛速率(松LHF22胶料混炼所耗功率稍大，3种油品胶料的弛函数的斜率)。以对数式lgM=一algt+lgk作压出胶片外观均较好。图，如果a较大，则衰减速率较快，弹性较差。表3胶料的混炼性能一般来说，门尼粘度与聚合物的相对分子质量有

8、关，聚合物的相对分子质量越高，门尼粘度越大。门尼松驰参数t。和t。。为在负载应变下，应力衰减7O和80时所需时间；对数方程的线性回归直线截距(忌)和斜率(n)均可反映加料的加工性能；应力松弛面积(A)可更好地表征胶料的加工行为，应力松弛面积越大，加工性能越差，反之则从开炼机上观察的胶料混炼行为可以得出，越好。3种油品胶料的吃粉性均较好。混炼胶的门尼粘度、硫化特性和应力松弛性2．3硫化胶性能能测试结果如表2所示。从表2可以看出，2．3．1物理性能LHF18胶料的门尼粘度、应力松弛面积小于硫化胶的物