天然橡胶／顺丁橡胶并用比及炭黑分布对硫化胶性能的影响

素 回 归 分 析 ， 并 棱 通 常 的 ＮＲ／ ＢＲ并 用 比舱
２ ．试 验 配 方 及 混 炼 工 艺
最 终 配 方 以炭 黑 在 ＮＲ 母 炼 胶 中 的 填
允量 为第 一变量，不同 ￣ Ｂ 并用 比为第 Ｒ／ Ｒ
单位
『
裹 １ 母炼 胶 配方
Ｎ
衍
ＩＮ
１ ００ １ ００
低。
撕裂强 度的影响程度是基本相 同的，都随着
ＮＲ相 中炭 黑分 布 的 增加 而 降 慨 ，随 ＮＲ的 并 ． 用 ｌ 加 而 增 大 ，ＮＲ以高 于 ５ ％ 的 比侧 并 虹增 ０ 用 时 ， 则 ＮＲ并 用 比 的 影 响 较 Ｎ Ｂ相 中 的 炭 黑 分布要 显著得多 。
图 ２ ３ 别 为 扯 断伸 长率 和 ３ ０ 定伸 、 分 ０ 应 力 等 值 图 。如 图中 所 示 ，两 值 的 变 化 主要
辊 温 ５ ￣ ５ ＂ 薄 通 三 遍 （ ．ｒｍ ） ０ ５Ｃ， ０５ ａ ，混 匀 后 下片 ， 室 温 下放 置 ４ ｈ，然 后 两 种 母 炼 胶 按
其 余不 足部 分 由ＢＲ母 炼 胶 补 齐 。详 见 表 １ ・ 两种 母炼胶均在１０ ｍ 开炼机上制备 ， ６ｒ ａ
表 ２ 配方 及 条 件共 混 ， 共混 仍 在 １ ０ ｍ 开 中 ６ｒ ａ
１ ．主 要 材 料
ＮＲ
ＢＲ
新 加坡 １号 烟 片 胶 （ 尼 粘 度 门
北 京 燕 山石 化 总 公 司 产 品 （ 门尼
舭 为 ６ ） ７， 粘度舭 为４ ） ６ｊ
脏 的 物 理 机 械 性 能 及 动 态 力 学 性 能 有 很 大 影 响 。考 虑 到 在 并 用胶 中 ，炭 黑 从某 一胶 相 迁
６５ ．４ ８ ． ６４ ｌ ． ３６
１０ ． ３ ．８ ５５
ｌ ｜ ２－２ ７ ●１ ２ ． ５９
１０ ２ ５ ２ ０
２ ５ ５ Ｏ ４ ６０ ５ １ ３
１０ ． １ ｌ ８－２
２ ８ ９ ５ ３ ４ ８． ６ ６ １－
１０ ． ２ ８ ７
表 ２ 并 用母 炼 肢配 方 及条 件
。 ＝ ｌ ～ ～ ＿
～
省
＼ 塑
三 ８Ａ ６ － －
ＮＢ ｌ‘ ／
ｒ／ ３ ７２ １ ．８ ２ ２ ３ ．２ １２ ０８
１０ ．
ＮＢ ２： ／
０／ ０ ０４ １ ２ ５ Ｏ －８ ５ Ｏ ．２ ０８
１０ －
Ｒ－ ０ 型流 变仪 ，转 角１ ，硫 化 温 度 １ ７Ｃ。 １０ 。 ４＂
（ ４）炭 愚 结合 陵 的 检 验
温 下放 置 ７ 、 甲苯 中浸 泡 ３ 后 ，测 定 。 天 天
４ ．数 据 处 理
根 据数 学 模 型 ：
Ｙ ＝ ｂ ｌ ｂｚ ＋ ｂｌ ｌ ＋ ｂ ｚ ｌ ＋ ｘｚ ｔ ｚ ｘ２ ６ｌ ｌ ２ ２
－— —
ＮＲ相 炭 黑 变 量 ｝ 最 终 混 炼 胶 中ＮＲ变 量 。
—
—
５ ．试 验 方 法
（１） 物理 机 械 性 能 试验 采 用 常 规 标
经 微 机 处 理 并 建 立 回 归方 程 ，绘 制 等 值 图 。
准 方 法 ，硫 化条 件 为 １ ２ ０ ｉ 。 ， ＂ ｘ５ｒ ｎ ｉＣ ａ （２）古 德 里 奇 试 验 程 ５ ０ ｉ ，温 度 ．８ｍｉ． ３ （３）流 变 仪 试 验
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第 ４期
橡
胶
工
业
２３ ０
天然 橡胶／ 丁橡胶 并用 比及炭 顺
黑分 布 对 硫 化 胶性 能 的 影 响
戴近禹
（ 宁轮 胎 广 ） 辽
籀
要
分 析天 燕橡拔 （ ＮＲ） 川瓯丁 穆 整 （ 瑚 ） 并 用 比 驶 炭 黑 在 两 相 中的 分 布 对 硫 化 旺 物 理 机 械 性 能 和 动 态力学性 能∞影 响 ，发现 某些物性 的变 化是 Ｒ／ Ｒ－ ５ ， ０ Ｂ － ０ ５ 的并甩 比杂件 为转 折点的 且在 此 并用此 条件下 ， 炭黑 的帅 分布在如 ，６ 分 布在 Ｂ 相 ０ Ｒ相 ． 种 并九 的滞后损 生小 ，动志 力学牲能 好， 可 这 ］胶 改 善轮 胎的机床 耐 Ａ性试 验，
匿 ４ ＮＲ殛ＮＲ相 中炭鼐 分布 变
炭 蒜 在 Ｒ相舟 帮 ．
亿 对 撕 裂强 度的 髟响
５．耐 疲 劳性 能
围 ２ ＮＲ爱ＮＲ相 中炭 器 分布 变化 对
炭 黑 在 两 相 中 的 分 布 对 并 用胶 疲 劳 的影
扯 新 仲 长 率 的影响
响是显著的 ， 图５ 见 。尤其在Ｎ ＢＲ Ｓ ３ Ｒ／ ￣６ ／ ５
采 用 天 然橡 胶 （ ＮＲ）Ｊｉ ／￣丁胶 橡 （ ＢＲ） 并 用体 系 可 显著 改 善轮 船 的 耐 磨 耗 性能 和 耐
低 温 性 能 ，同 时还 可 提 ＿ 料 的 弹 性 ，使 得 岛脏 轮 胎 在动 负荷 下 具 有 较 低 的 行 驶 温 度 ， 从而
面 胶 配 方 ， 做 炭 黑 在 两 胶 相 间 不 同分 布 的 机
３ ｌ ５ 】０ ５
３ １ ５ 】０ ０
３
３
３ １ ５ １０ ｂ
３ ｌ５ 】０ ５
３ ｌ ５ １ ０ ５
３ ｌ ６ ｌ ０ ０
ｌ － 】５ ５ １ ０ ５ １ ０ ５
据 文 献 介 绍 ， 在 ＮＲ／ ＢＲ 并 用 胶 中 ， ＮＲ 的 并 用 量 大 于 ０ 时， ＮＲ 呈 连 续 相 分
布 ，ＢＲ呈 分 散 相 ｝ 当ＮＲ的 并 用 量小 于５ ％ ０ 时 ， ＢＲ为连 续 相 分 布 ， ＮＲ则呈 分散 相 。 从 率 次 实 验 中还 发 现 ，并 用胶 某 些 物 理 性 能 的 变 化 规 律 是 以ＮＲ／ ＢＲ并 用 比为 ５ ／ Ｏ Ｏ ５
８
Ｎ， ．・ Ｂ
Ｓ／ ５ ． ３ Ｓ １ １．３ ０ ７ ５ ７７ ０－ ８
１． ０
８Ｆ ６ － －
ＮＲ／ ＢＲ ＮＲ母 炼 胶 ．份 ＢＲ 母炼 艘 ．份 硫 黄 ．份
促 进 剂 ＮＯＢＳ． 份
硫 化 剂 ＤＴＤＭ ． 份
硬 指 酸 ．份
０７ ．
２０ ．
— — —
‘ Ｎ
ｌＯ ０
Ｎ Ｉ Ｊ Ｉ 】 ｌ ； ｛ ｊ ｛ １ ２ ａ ‘ ｓ
１ ００
— —
１０ Ｊ ０
ｌ０ ０
—
— —
】 ０ ０
一
ｌ ００
— —
ｌ Ｏ ０
— —
１ （ ０１
氧 化 锌 防 老 剂 ＲＴ 防 老 剂 ４ １ ＮＡ ０Ｂ ４） 机 浊 １ Ｉ０ ． １０ ．
增加 而 增 加 ， 当ＮＲ以小 于 ５ 的 比例 并 用 Ｏ
２．抗 撕 性 能
如 图 ４示 ，ＮＲ 阻 低 于 ５ 的 比例 并 用 ０ 时 ， Ｎ ＢＲ 并 用 比和 炭 黑 在 两 相 中分 布 对 Ｒ／
时 ， 由于 ＮＲ 的 拉 仲 强 度 远 远 高 于 ＢＲ， 因 此 ，拉 仲 强 度 主 要 随 ＮＲ 并 用 比的 减 小 而 降
８Ｂ ６ 一
ＮＢ ， ／
５／５ ０ ０ ７ ２ ８． ５ ８ ．５ １２ ０８
１ ０
８
Ｘ３ ，‘ ｎ
６／ ０ ０ ４ ８ ．２ ５３ ７ ８ ４ １ ０８ ．
１０ －
８Ｄ
ＮＢ Ｂ ／
７／ ３ ７２ １ ３砧 ｌ． ４ ， ５７ ０８
１０ ．
床 耐久性 试验，进 而研究炭黑分布对 整堕使
用寿 命 的 影 响
一
提 高轮 胎 的 使 用 寿命 。
、
实验 部分
由于 Ｎ Ｂ Ｒ、 Ｒ对炭 黑的亲 台力不同 ，且 并 用的两种橡胶粘度又存在差异 。因此 ，在 通 常 的混 炼 工 艺 下 ，炭 黑 在 并 用 胶 中 呈 非均
相 分 布 “ 。这 种 非 均相 分布 的程 度 ， 对并 用
将 会 看 到 炭 黑 对 结 合 胶 的影 响是 很 显 著 的 ，
可 参 看 陶 ７ 示 （ 是 借 助 微 机 ，对 炭 黑 配 所 囤７
合 量 采 用 外 推 法 测 绘 出 来 的结 合 眭 等 唐 闸 ）
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橡
ຫໍສະໝຸດ Baidu
胶
］ ．
业
ｌ ９ 年 第 ３ 卷 ０ ９ ７
混 炼 ， 温 度 低 、 剪 切 力 小 激 活 性 小 。另 外 ， 由于混 炼 工 艺 所 限 ，本 次 实 验 配 合 炭 黑 份 数 较 少 。如 果 能 进 一 步 增 加 炭 黑 的 用 量 ，
高 耐磨炭
∞ ８ ５ ． ｌ ｇ３
４ ５
０ ０７
３． ６
ｄ ５
３ ５ ５ ２ １
７ ５ ３
５ ４
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２４ ０
橡
醺
工
业
１ ｇ 年第 ３ 卷 ｇ０ ７
二 变量 。配 方 中 ｌ 生 胶
１ ０｝炭 黑 ０
４ ５ｊ
时 为 转 折 点 的 。除 炭 黑 在 两 相 中分 布 不 同 的 影 响之 外 ， 主要 取 决 于 分 布 为 连 续 相 的橡 胶
特 性。
式 中
—— 物 理 机 械 性 能 ，
６— — 常 数 项 ， 。
１ ．强 伸 性 能
如 Ｉ 示 ，ＮＲ以 大 于 ５ 的 比例并 用 所 ０ 时 ，拉 伸 强 度 主 要 随炭 黑在 ＮＲ 相 中 分 布 的
０
２０
０． ７
２０
０７ ．
２０ ．
０
２． ０
０
２ ０
石蜡 ．份 ＮＩ 中高 耐 詹 嶷 黑 份 数 ： ｔ ＿
ＢＲ 中高 耐 磨 嶷 黑 份 数 ＮＩ 中炭 黑 占 总 炭 黑 ． ： ｔ ＿ ＢＲ 中嶷 黑 占 总 炭 黑 ．
１０ ． ４． １ ６
取 决 于 ＮＲ／ ＢＲ 的 不 同 并 用 比 ， 而 炭 黑 在 两
相 中分 布 的 影 响 则 显 得 较 微 弱 。 就 扯 断 仲 长 率而 言，是随着Ｎ Ｒ并 用 比的 增加 而 下 降 的 。
３ ０ 定 仲应 力则随 ＮＲ ｌ 用 比的增加而 ０ 并
升 。
炭黑雀帅 相舟市，
２ ３ ０ ｌ ５ １ ８－ ４ ９ １－
１０
２ ２ ０．５ ｌ ．５ ８７ ６ ． ０９ ３ ． ９１
炼 机 上 进 行 ， 辊 温 提 高 到 ８ ￣ ８ ＂ 目的 是 ０ ５Ｃ， 使 助剂更好地分散 、 匀 ， 通两遍后下片 。 混 薄
６ｚ 一 互 项 系 数 Ｊ ｔ一 交
移 班 另 一 陂 枢 的 现 象通 常 是 极 其微 弱 韵 ， 因此 ， 用 两 种 炭 黑 母 炼 胶 并 用 的 混 炼 工 艺 ， 采
炭黑
抚 顺 化工 厂 高 耐 磨 炭 黑 （ 油 值 吸
１ ０ ｍｌｇ ．４ ／ ，吸 碘值 ８ ． ５ ／ 。 ５ ３ ｍｇ ｇ）
进 行高 耐 磨 炭 黑 在 两膝 相 中不 同分 布 及 不 尉 ＮＲ／ ￣ 用 比对 硫 化 胶性 能 的 影 响 的二 因 ＢＰ 并
次／ ｉ ａ ｒ ｎ。
二 、结果 与讨 论
ＮＲ及 ＮＲ相 炭 黑 变 量 的特 性 方程 参 数 取 值 与 ￣Ｒ／ ＢＲ 并 用胶 料物 理 机 械 性能 的对 应
关 系 见 表 ３ 。
负荷
１８ ０Ｎ，冲 １ ０ ８０
３℃ ，频 率 ９
采 用 美 国孟 山 都
混 炼 胶 在 室
ｂ 、ｂ —— 一次 项 系数 ｝ ｔ ２ ｂ ｌ ｚ— — 二 次 项 系 数 Ｊ １、６ｚ
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第 ４期
橡
胶
工
业
炭袅在Ｎ Ｒ相分布，％
围 ５ ＮＲ爱ＮＲ相 中炭 桀分 布 变 田 １ ＮＲ爱ＮＲ相 中炭 黑分 布变
化 耐拉 仲强 度 的影 响 化对 ５ Ｏ ０ ％定仲 应 力 的影响