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活性硅灰石粉在胎侧胶中的应用

轮胎含胶量是影响其成本的主要因素之一,降低含胶率是在保证胶料物性不变或对胶料物性影响不大的前提下,提高非橡胶组分用量,如提高炭黑或其他填料的用量,新型原材料一活性硅灰石粉(以下简称硅粉)的出现为降低胎侧胶含胶率开辟了一条新的途径,本实验对活性硅粉在胎侧胶中的应用进行了研究,现作一阐述.

1材料

硅粉属含水硅酸盐类,是由天然矿物质硅灰石经粉碎(400目)制得的针状白色粉末,主要化学成分为:二氧化硅50%,氧化钙46%.

2仪器及方法

对使用硅粉的9. 00 - 20 - 14PR轮胎胎侧胶,进行了成品性能测试.实验室混炼胶制备按GB6038-93在~160×320型开炼机上进行;硫化胶物理性能测定按GB/T528-92标准执行;胶料硫化特性在Monsanto R100犁流变仪上进行;硫化胶耐老化性能试验是将试样放置在

3结果与讨论

 

配合试验胶料性能。硫化胶拉伸强度、300%定伸应力的降低和耐老化、耐疲劳性能的提高与小配合试验时基本一致,说明硅粉对橡胶的作用是稳定的,证明硅粉在耐老化、抗裂口增长和疲劳等方面有特殊的贡献.

3.2对磨耗性能的影响

随着硅粉的加入使胶料耐磨性能有所下降.加入硅粉后会对磨耗性能产生的影响与硅粉在胶中的形态有关.硅粉颗粒呈针状体,类似于短纤维,这种方向的颗粒在胶中存在的形态不一,对胶料性能的影响也不同.加入硅粉的胶料经过挤出机时,由于存在“压延效应”,硅粉针状颗粒取向于挤出方向,形成不规则的层排列,这种排列很容易磨掉,表现出磨耗性能下降,如果能将针状颗粒取向形式改变成垂直于挤出方向排列(即成品时垂直于轴向排列),那么磨耗性能就会大大改观,但目前这种排列形式在国内还无法做到.

3.3对成品性能的影响

成品试验结果表明,加入硅粉的胎侧胶,拉伸强度、300%定伸应力略有降低,扯断伸长率、耐疲劳性能提高,天候老化试验中,胎侧出现龟裂的时间要比正常轮胎延长14 d,耐天候、抗臭氧龟裂性能均得以改善.

3.4经济效益

加入硅粉后,胶料含胶率明显下降,由原来的58%降到53%.以2001年原财料价格计算,每kg混炼胶比原来成本降低0.46元,按年产200万套轮胎计算,每年可降低成本300多万元,经济效益十分显著.

4结论

(1)硅粉可赋予橡胶优良的耐老化、抗裂口增长和耐疲劳性能.

(2)硅粉对胶料的拉伸强度和定伸应力具有一定的不良影响,但适当调整配方,可得到满意的结果.

(3)使用硅粉后,可明显降低成本,效益显著.

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