用橡胶加工分析仪研究填充剂的粘性生热和补强效果

从1912年起,炭黑就作为主要填充和补强剂被用于橡胶配方中,炭黑的使用对赋予硫化胶理想的补强效果并大大地提高其耐磨性,抗张强度,耐撕裂性,模数和硬度来讲是必不可少的。然而,它的使用亦给硫化胶带来较大的滞后损失和生热,并且在胶料混炼和加工时还大大地增加其粘性生热。因此,准确地测量和研究混炼时由加入于各车胶料中的不同炭黑所引起的不同的粘性生热量是重要的。通常,在橡胶混炼时,个别胶料在获得良好的炭黑分散状态之前可能需要2次,3次甚至更多次通过密炼机滚筒。对混炼周期持续时间来讲,主要的限制因素由粘性生热来确定。只要是补强填充剂,诸如其些炭黑,都能使胶料的温度迅速地升至很高的水平,在这些较高的温度下,胶料的粘度降低得非常少,致使产生很小有用的混炼作用,因此,胶料需要多次通过滚筒。为有助于预测每车胶料可能用的混炼时间,把不同填充剂的粘性生热效应进行对比乃是可取之举。     

白炭黑在轮胎中的应用及前景

从1912年起，炭黑就作为主要填充剂或补强剂被应用于包括轮胎在内的胶料配方中。它的应用对赋予硫化胶理想的补强效果和大大地提高其耐磨性、拉伸强度、抗撕裂性、模量和硬度来讲是必不可少的。然而，其应用亦给硫化带来较大的滞后损失和生热^[1]，且其在胶料混炼时还大大地增加粘性生热^[1]；对轮胎性能(胎面耐磨性、湿路面牵引性和滚动阻力)来讲，仅仅通过改变其品级和用量决不可能同时兼顾或改善轮胎这种性能^[2]。     

丙烯酸酯橡胶的混炼加工与基本性能

以炭黑配合、浅色填料配合为中心阐明丙烯酸酯橡胶的密炼机混炼及硫化特性。围绕密炼机混炼的操作要素（设定温度,混炼时间,转子转数,填充系数等）与性能的关第进行叙述。设定温度提高及混炼时间延长对排胶温度的升高有作用。转子转数、填充系数对胶料生热、粘度升高都有影响。使用小粒径高补强性炭黑能提高丙烯酸酯橡胶（ＡＣＭ）硫化胶的性能。在浅色填料配合方面,使用高ｐＨ值填充剂能制成强度高、耐磨耗性强的硫化胶。使用硅     

混炼工艺对NR/SBR/BR/TRR农业轮胎胎面胶性能的影响

研究混炼工艺对天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)/轮胎再生橡胶(TRR)农业轮胎胎面胶性能的影响。结果表明:胶料混炼适合采用两段混炼工艺,一段混炼为SBR和TRR与部分炭黑混炼,二段混炼为一段混炼胶与NR、BR、剩余炭黑和其他配合剂混炼;随着一段混炼炭黑加入量增大,硫化胶的拉伸强度和撕裂强度呈增大趋势,一段混炼炭黑加入量较大时硫化胶的拉断伸长率较高,耐磨性能较好;一段混炼加入5/6炭黑的混炼工艺硫化胶的炭黑分散性较好,拉伸强度和撕裂强度较大,耐磨性能较好,生热较低,耐热氧老化和耐臭氧老化性能较好。     

混炼工艺对炭黑/NR胶料性能的影响

研究混炼工艺对炭黑在NR中的分散性及其硫化胶性能的影响。结果表明:提高填充因数、转子转速和起始温度,胶料转矩和能量消耗增大,升温速率和排胶温度升高,混炼时间缩短;选择适中的填充因数和混炼时间,提高转子转速、起始温度和采用分段降速混炼均有利于提高炭黑的分散性;当炭黑分散性较好时,炭黑/NR硫化胶的物理性能、动态力学性能和耐磨性能提高,压缩生热降低。     

不同填充剂的粘性生热和补强效应

胶料的粘性生热对优化混炼时间有很大影响。根据填充剂品种、平均粒径和分布、一次和二次结构以及粒子形状不同 ,不同填充剂和补强体系会引起不同程度的粘性生热。粘性生热太大 ,则将造成胶料升温过快 ,从而不得不在充分分散前排料。这批胶料可能需要再次投入密炼机混炼 ,造成总混炼成本提高。Ａｌｐｈａ技术公司通过研究发现 ,现有ＲＰＡ2 0 0 0 橡胶加工性能分析仪改造后可以直接测量胶料的粘性生热 ,且重复性好。用不同填充剂体系制备了一系列试验胶料。每种胶料均在改进后的ＲＰＡ上试验 ,以直接测定这些填充体系的粘性生热效应。还使…     

混炼工序对全钢胎侧胶用硫化胶性能的影响

研究了混炼工序对天然橡胶(NR)/稀土顺丁橡胶(Nd-BR)并用的全钢子午线轮胎胎侧用硫化胶性能的影响。结果表明:混炼工序对混炼胶的加工特性没有明显的影响。采用先将炭黑与Nd-BR混炼、再与NR混炼的工艺时,炭黑更多地分布在Nd-BR相中,硫化胶有更高的强度。采用先将炭黑与NR混炼、再与Nd-BR混炼的工艺时,炭黑更多地分布在NR相中,硫化胶的强度较低。将NR和Nd-BR分别与炭黑制成母胶后再将二者混炼时,硫化胶具有最佳的物理性能,其强度高、回弹高、生热低,是值得推荐的NR/Nd-BR并用胶混炼工艺。     

用短纤维补强橡胶

炭黑在橡胶工业中,特别在轮胎工业中是一种传统的、最有效的补强剂。但是通过增加炭黑用量来提高拉伸强度会造成拥工困难,并且会使其它性能降低,特别是生热更是如此。如果在强度很低的未硫化胶料中加入大量的炭黑将导致胶料严重劣化而且混炼时胶料容易脱     

辐射预硫化炭黑/白炭黑天然橡胶胶料性能对比研究

对炭黑和白炭黑分别填充的天然橡胶(NR)胶料进行电子辐射预硫化,研究辐射预硫化对胶料的结合胶含量、门尼粘度和硫化特性及硫化胶的物理性能和动态性能的影响。结果表明,辐射预硫化能提高胶料的结合胶含量、门尼粘度和硫化速度,对两种硫化胶的应力应变、生热和磨耗等性能产生不同的影响,并能显著抑制填料在橡胶基体内网络结构的形成,降低胶料的滞后损失。     

优化水胎包皮胶配方与工艺提高水胎质量

水胎包皮胶是轮胎生产硫化用的重要胶料,本文通过对水胎包皮胶配方调整,使用N220炭黑,提高胶料的强伸性能和抗撕裂性。采用二段混炼工艺对包皮胶进行混炼,改善了胶料粘性、提高胶料的可塑性,且成品水胎外观合格率明显提高。同时对水胎制作工艺进行优化,提高了水胎的使用寿命,每年可为企业节约成本50万元以上,经济效益可观。