几种不同产地标准胶的应用及性能分析_惠炳国

几种不同产地标准胶的应用及性能分析

惠炳国,孙国杰,权 艳,王爱萍

(青岛黄海橡胶股份有限公司,山东青岛 266041)

摘要:分别对马来西亚、印度尼西亚、泰国和越南进口标准胶以及国产1#标准胶的生产过程、性能和应用特点进行对比分析,以便为轮胎企业的采购和使用提供参考。结果表明,标准胶受产地和加工方式等的影响,相比较而言,马来西亚标准胶的质量和加工性能均较好。 关键词:NR;门尼粘度;塑性值;物理性能

中图分类号:T Q332.6 文献标志码:B 文章编号:1006-8171(2011)03-0139-05

作者简介:惠炳国(1970)),男,山东安丘人,青岛黄海橡胶股份有限公司高级工程师,学士,主要从事全钢载重子午线轮胎配方设计和工艺管理工作,现就职于安徽大瑞橡胶有限公司。

NR 是轮胎的最主要原材料之一,其质量对轮胎性能至关重要。轮胎生产企业只有了解和掌握各种NR 产品的特点及性能,才能做到有针对性地采购和使用。

目前,在轮胎行业中标准NR(以下简称标准胶)由于具有加工性能好的特点,其应用已占绝对主导地位。国产标准胶的年产量只有七八十万t,远远不能满足国内市场需求,因此各轮胎企业都从国外大量进口标准胶,而针对中国出口量最大的国家是马来西亚、印度尼西亚、泰国和越南等。

本文根据我们应用标准胶的体会,结合了解掌握的信息,对不同产地标准胶的生产过程、性能及应用特点进行简单分析。

1 各国标准胶的生产状况及质量分析111 马来西亚标准胶

马来西亚大约有近50家橡胶生产厂,年总产量120多万t,其中规模排名前3位的分别是Lee Rubber,Federal Land 和R1公司,各有11,10和6家工厂,年总产量分别约为27万,20万和20万t,这3家公司的生产厂数量和产量都占到了马来西亚总量的一半多,其中Lee Rubber 公司在印度尼西亚还有9家工厂。

马来西亚标准胶的主要生产过程为:胶杯粉碎y 清洗y 人工挑出杂质y 粉碎y 清洗y 人工挑

出杂质y 数次压片、清洗y 粉碎y 装箱烘干y 预称量y 压合成型y 成品检查(金属探测及水分检验)y 装袋y 称量y 装箱。

在生产恒粘橡胶时加入少量烟胶片,生产使用的胶杯比较干净,乳白色,一般是独立的单个,很少有粘连现象。

部分SM R10和SM R20的检测结果分别如表1和2所示。结合以往应用情况,马来西亚标准胶的性能稳定,氮含量相对较低,生产应用中加工性能较好,硫化胶的物理性能较好,拉伸强度达到30M Pa 以上,定伸应力较高。SMR10与SM R20的主要差别在于杂质含量不同,在引进的全钢载重子午线轮胎制造技术中,带束层和胎体帘布层等胶料配方要求使用SM R10,但SM R10的价格相对较高且市场供应相对较少,因此目前许多轮胎企业改用SM R20替代SM R10。从实际使用情况看,SM R20替代SMR10,胶料的混炼和工艺性能变化不大。

从表1和2可以看出,SMR10和SMR20的检测结果无明显差异,SM R20的灰分质量分数相对略大,硫化胶的物理性能基本相同,说明使用SM R20替代SM R10是可行的。112 印度尼西亚标准胶

印度尼西亚有110多家橡胶厂,年总产量约为250多万t 。印度尼西亚橡胶厂的生产规模普遍较小,最大的年产量约为七八万t 。

印度尼西亚橡胶厂的生产过程与马来西亚橡胶厂略有不同,增加了一道风干工序,风干时间为

挥发分质量分数@1020.180.160.220.280.250.090.220.220.20[0.8灰分质量分数@1020.220.140.300.260.330.420.210.250.27[0.75氮质量分数@1020.380.410.390.400.280.410.390.380.38[0.6生胶门尼粘度2)687369747657717470

塑性值464747495040474746\30塑性保持率/%757387828272678077\50邵尔A型硬度/度383441393939393938

300%定伸应力/M Pa 2.3 2.1 2.2 2.4 2.3 2.2 2.1 2.2 2.2

500%定伸应力/M Pa 6.1 5.5 5.7 6.6 6.8 5.5 5.1 6.0 5.9

拉伸强度/M Pa32.132.032.232.736.431.831.533.332.8

拉断伸长率/%750754760755763756766750756

注:1)GB/T8081)2008;2)M L(1+4)100e。按GB/T15340)1994取样及制样。检验配方为NR100,氧化锌6,硬脂酸015,硫黄 3.5,促进剂M0.5。硫化条件为140e@40min。

表2部分SMR20的检测结果

项目

批次

12345678

平均值指标1)

挥发分质量分数@1020.160.070.280.300.120.180.360.300.22[0.8灰分质量分数@1020.450.290.270.430.320.360.390.380.36[ 1.0氮质量分数@1020.140.430.180.320.140.180.160.200.22[0.6生胶门尼粘度2)687768748073757373

塑性值575856596160575858\30塑性保持率/%757583848388757980\40邵尔A型硬度/度364038363638434038

300%定伸应力/M Pa 2.1 2.7 2.0 2.1 2.2 2.1 2.5 2.4 2.3

500%定伸应力/M Pa 5.1 6.2 4.8 5.4 5.5 5.47.87.1 5.9

拉伸强度/M Pa29.832.733.731.033.532.933.130.932.2

拉断伸长率/%753794829739774767710714760

注:同表1。

10d,主要是用来控制塑性值和提高物理性能。从原料看,印度尼西亚的胶杯相对较脏,可能与雨水多有关系,而且胶杯粘连在一起。

SIR10用于全钢载重子午线轮胎带束层和胎体帘布层胶料配方中,帘布压延时容易喷霜;而SIR20则容易出现胎体帘布边部脱层现象,因此印度尼西亚标准胶在钢丝帘布胶中的应用性能相对较差。轮胎企业很少使用SIR10,而SIR20由于货源充足,价格相对略低,因此得到广泛应用。

部分SIR20的检测结果如表3所示。结合以往应用情况,SIR20的氮质量分数较大,生胶门尼粘度相对较低。表中硫化胶的拉伸强度平均值为26.3M Pa,相对较低,很少大于30M Pa;拉断伸长率较高,达到800%以上。与SM R20相比, SIR20硫化胶的定伸应力相对略低。113泰国标准胶

泰国NR年产量约为300多万t,是世界第一大产胶国。宏曼历(Vo n Bundit)为泰国最大的NR生产公司,年产ST R标准胶30多万t。

泰国标准胶的生产过程也与马来西亚橡胶厂略有不同,无论是ST R10还是STR20都要添加一部分生烟胶片,主要是用来控制塑性保持率及提高物理性能。从堆放的胶杯原料看,有大块的胶杯,也有小生胶片,还有可能是制造胶乳剩余的胶清或劣质胶乳后的很小胶杯,原料比较杂乱,应在使用前进行挑选。

STR10用于全钢载重子午线轮胎带束层和钢丝帘布层胶料配方中,混炼胶在钢丝帘布压延时容易喷霜,导致帘布压延脱层、不粘现象。分析认为,ST R10在制作工程中添加了少量生胶片,