不同品种异戊橡胶的性能对比

中 图分 类 号 ： Ｑ３ ３ ３ Ｔ ３ ． 文献标志码 ： Ａ 文 章编 号 ： ０ ０ ８ ０ ２ １ ） １０ ２ — ５ １ ０ — ９ Ｘ（ ０ ２ ０ — ０ ８ ０
异戊 橡胶 （Ｒ） Ｉ 因分 子结 构 与 天 然橡 胶 （ ＮＲ）
斯Ｉ Ｒ完 全替 代 ＮＲ 与顺 丁橡 胶 （ Ｒ） Ｓ Ｒ并 Ｂ 和 Ｂ 用 于胎 面胶 中 ， 针对 硫化 速度慢 、 拉伸 强度低 等 缺 点 调整硫 化 体系 ， 变补 强剂 和软化 剂用量 ， 添 改 并 加 活化胶 粉 ， 胶料 物 理性 能和 成 品 轮胎 性 能 与 采
份
的 ＤＭＡ２ ８ ９ ０型 粘 弹谱 仪 测 定 动 态 力 学 性 能 ， 测 试 频率 为 ２Ｈｚ 测试 温 度 为 一１ ０ ４ １ ０℃ ， ， ５ ～ －０ 升 温速 率 为 ５℃ ・ｒｉ～ ， 样 尺 寸 为 ４ ａｎ 试 ０ ｍｍ ×５
ｍ ｍ Ｘ ｍ 。 １ｍ
脂酸
２ ５ 防 老 剂 ４ １ ＮＡ ２硫 黄 ．， ００ ，
１ ３ 试 样 制 备 ．
（） ８ 压缩 生 热 性 能 。采 用 北 京友 深 电子 仪 器 有 限公 司生 产 的 Ｙ３ Ｏ Ｅ型压 缩生 热试 验机 按 照 Ｏ０
ＧＢ Ｔ １ ８ — １ ９ 《 化橡 胶 在 屈 挠试 验 中 温 升 ／ ６ ７ ９ ３ 硫
某 规格 轮胎 胎体 胶 配 方 中， 配方 其 余 组 分 和用 量
均 不 变 ， 验结 果 表 明 胶料 综 合 性 能无 变 化 。毛 试
分 院产 品 ； 俄罗斯 Ｔｉ Ｒ（ 号 Ｓ 一 ， — 牌 Ｉ ＫＩ 分为 黑 白两 ３
色 ， 色所 加防老 剂为胺 类污 染型 防老剂 ， 黑 白色 所 加 防老剂 为酚类 非 污 染 型 防老 剂 ， 文 除特 别 注 下 明外 均 为 黑 色 ） 俄 罗 斯 ＮｄＩ 牌 号 Ｓ 一 ） 、 — Ｒ（ ＫＩ５ 和
（ ） 尼 粘 度 。采 用 日本 岛 津 公 司 生 产 的 ４门 Ｓ 一 ０ 型 自 动 门 尼 粘 度 计 按 照 ＧＢ Ｔ ＭＶ ３ ０ ／
１ ３ ． —２ Ｏ 《 ２ ２ １ Ｏ Ｏ 未硫 化橡 胶 用 圆盘 剪切 粘 度 计进
行测 定 第 １ 分 ： 尼 粘 度 的 测 定 》 定 门尼 粘 部 门 测 度 ［ １ ）０ － （ ＋４ １ ０℃ ］ ＭＩ 。 （ ） 伸 性 能 。采 用 日本 岛 津 公 司 生 产 的 ５拉
学 研究 所于 ２ ０世 纪 ７ ０年 代 开 发 出 ＮｄＩ 相 关 —Ｒ，
研 究持续 至今 。中国石 化北京 化工 研究 院燕 山分
院 近 两 年 先 后 开 展 了 ＮｄＩ 和 Ｔｉ Ｒ 的 研 究 工 —Ｒ — Ｉ
ＮＲ用 于载 重 轮 胎 胎 面胶 配方 ， 究 胶 料 的 性 能 研 变 化情 况 ， 与俄 罗 斯 进 口 Ｔ—Ｒ 和 ＮｄＩ 进 行 并 ｉ Ｉ — Ｒ
℃ × １ ｉ ５ ｒ ｎ。 ａ
对 不 同品 种 Ｉ 进 行 了结 构 对 比， 外 光谱 Ｒ 红 见 图 １ 各 异戊 二烯 结构 单元摩 尔分 数见 表 ２ ， 。
１４ 测试 分析 ．
（ ） 外光 谱分 析 。采用 德 国 Ｂ ｕ ｅ 仪 器公 １红 ｒｋｒ 司生 产 的 ＴＥ ＯＲ ２ ＮＳ 一 ７型红外 光谱 仪进 行 红外 光 谱分析 ， 制样方 法 为红外 光谱 涂膜 法 ， 扫描 范 围为
～
１ Ｙ Ｔｉ ２ Ｓ 一 （ ） ３ Ｓ Ｉ３ ４ Ｓ 一 。 一 Ｉ 一 ＫＩ３ 白 ；一 Ｋ 一 ； 一 ＫＩ Ｒ； ５
图 １ 不 同品 种 Ｉ 的 红 外 光 谱 Ｒ
表 ２ 不 同品 种 Ｉ 的 异 戊 二 烯 结 构 单 元 摩 尔 分 数 Ｒ
１ ０ ＋１ ０℃ ， 温速率 为 ２ ５～ ０ 升 ０℃ ・ ｉ＿ 。 ａ ｒｎ 。
２ ８
橡
胶
工
业
２１ ０ ２年第 ５ ９卷
不 同品种 异戊 橡胶 的性 能对 比
王 超 孙 培培 徐 ， ， 林 赵青松 梁爱 民 韩 丙 勇。 ， ， ，
（ ． 国 石化 北 京 化 工 研 究 院 燕 山 分 院 ， １中 北京 １２ ０ ；． 京 化 工 大 学 材 料 科 学 与 工 程学 院 ， 京 １ ０ ２ ） ０５０２北 北 ０ ０ ９
１３ １ Ｉ ． ． Ｒ基本 性 能对 比胶料
胶 料 采 用 Ｓ 一６ Ｋ １ ０型 开 炼 机 按 照 ＡＳ ＴＭ Ｄ
３ ０ － ２ ０ ￣ 胶 的 标 准 试 验 方 法． 戊 橡 胶 ４３ ０ ７ 橡 异 （Ｒ） 评 定 》 定 工 艺 进 行 混 炼 ， 用 Ｘ Ｂ Ｄ Ｉ 的 规 采 Ｌ — ４ ０ ０ ×２型 橡 胶 平 板 硫 化 机 硫 化 ， 化 条 件 ０ ×４ ０ 硫
２ 结 果 与 讨 论 ２ １ 结 构 分 析 ．
胶 料 采 用 Ｓ １ ０ 型 开 炼 机 按 照 ＧＢ Ｔ Ｋ一６ ／ １３ ０ ２０｛ ５ ４ － ０ ８ 天然 、 合成 生胶 取样 及其 制样 方 法 》 附 录 Ａ 规 定 工 艺 进 行 混 炼 ， 用 ＸＬ — ０ 采 Ｂ Ｄ ４ ０× ４０ ０ ×２型橡 胶 平 板硫 化 机 硫 化 ， 化 条件 为 １ ０ 硫 ５
大小 可 以看 出 ， ，－ 构单 元 含 量 远 远小 于顺 式 ３ ４结 １ ４结 构单元 含 量 ， 中没 有 发 现 反 式 １ ４结 构 ，－ 图 ，－ 单元 和 １ ２结 构单 元 的特 征 吸 收 峰 ， 明采 用 该 ，一 表 催 化体 系合成 的 Ｉ 以顺 式结 构 为 主 。从 表 ２更 Ｒ 为详 细 的定 量数 据 可 以看 出 ， － ｌ ＹＳＴｉ Ｒ与 俄 罗 斯 ＴＨＲ（ ＫＩ ） Ｓ ～ 结构基 本相 当 。 ３ 从分 子运 动学 观 点看 ， 璃 化 温度 （ 是 使 玻 Ｔ） 冻结 的链 段 开始运 动所需 的最低温 度 。橡胶 弹性 主 要通过 链段 运动 实现 ， 当链 段被 冻结 时 ， 橡胶 的 弹性就 消失 了 ， 因此 磨性。
份 ＮＲ和 １ Ｏ份 丁苯 橡 胶 （ Ｂ 用 于 某 规格 轮 胎 Ｓ Ｒ） 胎 面胶 配方 中， 以 ３ 或 Ｏ份 Ｉ 等 量 替代 ＮＲ用 于 Ｒ
１ 实 验 １ １ 主 要 原 材 料 ．
中 国石 化 北 京 化 工 研 究 院燕 山分 院 Ｔｉ Ｒ ～ Ｉ
（ 简称 Ｙ Ｔｉ ， 国石 化北 京 化 工 研 究 院 燕 山 Ｉ 中 Ｒ）
作者简介： 王超 （ ９ ６ ） 男 ， 南 邵 阳 人 ， 国 石 化 北 京 化 １ ７～ ， 湖 中 工 研 究 院燕 山分 院高 级 工 程 师 ， 士 ， 要 从 事 合 成 橡 胶 技 术 开 博 主 发工作 。
ＮＲ（ 号 Ｓ Ｒ２ ） 工业 级 ， 牌 Ｃ ０， 深圳 市 鑫 城橡 胶 有 限
用 ＮＲ 的 配 方 相 近 。
相 同 ， 称合 成天然 橡胶 ， 俗 ］ 可替 代 ＮＲ应 用于 各
类 橡胶 制品 。Ｉ Ｒ按 催 化 体 系 可 分 为锂 系 Ｉ Ｌ— Ｒ（ ｉ
Ｉ ［ 、 系 Ｉ Ｔ．Ｒ）３和 稀 土 Ｉ Ｎ —Ｒ） Ｒ） 钛 Ｒ（ ＿ 【 １ ＿ Ｒ（ ｄＩ ［ 。
４ ００ ０￣ ４０ ｍ ～ 。 ０ｃ
（ ） 磁共 振分 析 。采 用德 国 Ｂ ｕ ｅ 仪 器 公 ２核 ｒｋｒ 司生 产 的 ４ ０ＭＨｚ核 磁共 振 仪 进行 核 磁 共 振 分 ０
析 ， 剂 为 氘代 氯 仿 ， 甲基 硅 氧烷 零 定 标 ， 谱 溶 四 氢
工 作 频率 为 ４ ０ １ ０ ． ３ＭＨｚ 。 （ ） 示 扫 描 量 热 （ Ｃ） 析 。采 用 日本 理 ３差 ＤＳ 分 学 株 式 会 社 生 产 的 ＤＳ — ＴＡ Ｐ 一０ 低 温 型 Ｃ Ｄ ＴＣ １ Ａ ＤＳ Ｃ仪 进行 Ｄ Ｃ分 析 ， 氛 为氮 气 ， 试 温 度 为 Ｓ 气 测
霞等 ＿ 在农 业轮胎 胎 面 胶 配方 中用 Ｉ ７ Ｒ等 量 替代
ＮＲ， 当 调 整 硫 化 体 系 ，胶 料 的 各 项 物 适 理 性 能完 全满 足 农业 轮 胎胎 面胶 性 能 要 求 ， 艺 工 性能 良好 ， 品轮胎性 能达 到 国家标 准要求 ， 济 成 经
效益 较好 。牟 延 亭等 以牌 号 为 Ｃ ＫＨ一 ３的 俄 罗
公 司提供 ； 黑 Ｎ ２ 炭 ２ ０和 Ｎ３ ０ 天津 海 豚 炭 黑 有 ３，
限公 司产 品 。
１２ 配方 ．
Ｉ Ｒ胶料对 比配 方 ：Ｒ（ Ｉ 变品种 ） １０ 高 耐磨 ０， 炉黑 ３， ５ 氧化 锌 ５ 硬脂 酸 ， ２硫 黄 ， ２２， ． ５ 促
进 剂 ＮＳ ０ ７ ．。
橡
胶
工
业
２１ ０ ２年 第 ５ 卷 ９
从 图 １。 可以看 出 ， 同品种 Ｉ 不 Ｒ均有 共 同的特
表 ３ 不 同 品 种 Ｉ 生 胶 和 混炼 胶 的 门 尼 粘 度 Ｒ
征谱 带 。８ ７ｃ 为顺式 １ ４结 构单元 的特 征 ３ ｍ一 处 ，一
峰 ，８ ｍ 附 近为 ３ ４结 构单 元 的振动 吸收 峰 ， ８ ９ｃ ，一 １３ ６ｃ ７ ｍ 处 为侧 甲基结 构 的特 征 吸收 峰 ， ４ ９ １ ４ ｃ ｍ 处 为 一 Ｃ 一 的特 征 峰 ， Ｈ 由峰 高 和 峰面 积 ２ ２ ２ 硫化 特性 ．． ＹＳＴｉ 的 硫 化 特 性 ： — Ｉ Ｒ Ｍ。 ０ Ｍ｝ ， ｛ ８
前 苏联 于 ２ ０世纪 ８ ｏ年 代开 始批量 生产 ３个牌 号
的 ＮｄＩ —Ｒ工 业 化 产 品 。 中 国科 学 院 长 春 应 用 化
载 重轮 胎是一 种 使 用 Ｎ 较 多 的 轮胎 ， 面 Ｒ 胎 胶 是轮 胎 中耗胶量 最大 的部件 。本 工作采 用 中 国
石 化北 京化 工研究 院燕 山分 院 的 Ｔ —Ｒ部分 替 代 ｉ Ｉ
ＮＲ Ｙｓ ＴＩＲ ＿ Ｉ Ｓ 一 ＫＩ ３
（ ） 磨性 能 。采用 中 国 台湾 高铁 科 技 股 份 ７耐
有 限公 司生 产 的 ＧＴ ７ １－ 型 ＤＩ 磨 耗 机 测 定 一０ ２Ｄ Ｎ 耐磨性 能 。
２ 促 进 剂 Ｃ ０ ８ ， Ｚ ．。
注 ： 方 其 余 组 分 及 用 量 为 炭 黑 Ｎ２ ０ ５ 氧 化 锌 ３ ５， 配 ２ ０， ． 馒
载 重 轮胎 胎 面 胶 ， 料 的综 合 性能 与 俄 罗 斯 Ｓ 一 量 替 代 ＮＲ 胎 面 胶 基 本 相 当 ， 中 以 ３ 胶 ＫＩ ３等 其 ｏ份 ＴＩＲ 等 量 替 代 ＮＲ － ｌ
后 ， 料 的加 工 性 能 和 物理 性 能变 化 最 小 。 胶 关键 词 ： 系 异 戊 橡 胶 ； 土 异戊 橡 胶 ； 然 橡 胶 ； 面 胶 钛 稀 天 胎
对 比。
作， 在催 化剂 制备 和 聚 合 工艺 等 方 面 进行 了大 量
研 究 ， 得 了一定 成果 。 取
Ｉ Ｒ是合 成橡 胶 中性 能 最接 近 ＮＲ的胶 种 ， 部 分 替代 Ｎ Ｒ用 于轮 胎胎 面胶 已成为 其应 用 的热 点 之 一 。傅 彦杰 等［ 以 ２ ］ ６ ０份 俄 罗 斯 Ｉ Ｒ替 代 １ ０
为 １ ５℃ ×３ ｉ。 ４ ０ｒ ｎ ａ １ ３ ２ 载 重 轮 胎 胎 面 胶 料 ．．
和耐疲 劳性 能 的测 定 第 ２部 分 ： 缩 屈 挠 试 验 》 压 测 定压 缩 生 热 性 能 ， 程 为 ４ ４ 冲 ． ５ ｍｍ， 荷 为 １ 负
ＭＰ ， 度为 ５ ａ温 ５℃ 。
摘 要 ： 不 同 品 种 的异 戊 橡 胶 （Ｒ） 行 性 能 对 比 。 结 果 表 明 ： 种 Ｉ 胶 料 的 物 理 性 能 基 本 相 当 ， 国 石 化 北 京 对 Ｉ 进 各 Ｒ 中
化 工 研 究 院 燕 山 分 院 钛 系 Ｉ Ｙ — ｌ 的动 态 力 学 性 能 更 为 均 衡 ； ＳＴｉ 以一 定 比例 等 量 替 代 天 然 橡 胶 （ Ｒ） 于 Ｒ（ ＳＴｉ Ｒ） Ｙ－ ｌ Ｒ Ｎ 用
第 ｌ 期
源自文库
王 超 等 ． 同 品种 异戊 橡 胶 的性 能 对 比 不
载 重轮 胎胎 面胶 配方 见表 １ ３ ［。 ８
Ａ ２ｋ Ｇ一０ ＮＧ 型 电子 拉力 机测 定拉 伸性 能 。
（ ） 态力 学 性 能 。采 用 美 国 ＴＡ 公 司 生 产 ６动
表 １ 试 验 配 方
组 分 配 方 编 号