高耐老化性能nr與br并用配方研究畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 塑煉和混煉。天然膠還具有很好的耐屈撈疲勞性能，耐磨性耐寒性較好，具有良好的氣密性，一般與BR和SBR并用與輪胎或其它工業。順丁橡膠是通用橡膠中彈性、耐寒性能最好的膠種，結構規整性好，耐磨性特別好，為不飽和橡膠，易使用硫磺硫化，也易發生老化，分子鏈非常柔順且化學活性較天然橡膠較低，所以耐屈撈性能優異[1]。由于分子鏈柔性好，濕潤能力強，因此可比天然和丁苯膠料填充更多的填料和操作油，從而有利于降低成本。但順丁膠耐撕裂和抗濕滑性能差，所以與天然并用受到限制，BR≥50時，混煉性能和粘性很差[8]。在綜合考慮膠料機械性能與降低成本的情況下，研究天然與順丁膠并用的耐老化性能，其天然橡膠60份，順丁橡膠40份。NR/BR一般情況下都采用硫黃硫化。硫化體系根據促進劑和硫黃用量比例變化可以組成三種不同特點的硫化體系。表硫化體系對比表名稱用量優缺點普通硫化體系硫黃（23份）+促進劑（）硫化膠的拉伸強度高，耐磨性和抗疲勞龜裂性好，但耐熱老化性能差。有效硫化體系硫黃（）+高用量促進劑（35份）抗還原性好，硫化均勻性好，硫化膠耐熱性好，耐壓縮變形性好，生熱小。但耐磨性和抗疲勞龜裂性差且成本高。半有效硫化體系硫黃（）+促進劑（）保留了有效硫化體系的優點，還大大提高了疲勞龜裂性能，因此適用于中等耐熱和動態條件下工作的制品。從圖表可知，半有效體系的耐熱性、耐磨性、抗疲勞龜裂性都比普通和有效硫化體系要好，且抗疲勞壽命長。即選用半有效硫化體系來硫化。設計半有效硫化體系時，促進劑盡可能選用并用方式，以提高硫化活性，降低促進劑的總用量，選用AA型、NA型并用體系為佳，可得到較好的抗焦燒性能和硫化平坦性[1]。即選用噻唑類促進劑CZ和次磺酰胺類促進劑DM并用。提高膠料的硫化特性和物理力學性能。，硫磺1份。硫化活性劑的選擇，在硫黃—促進劑硫化體系中，普遍的使用氧化鋅硬脂酸并用，來增加促進劑的活性，提高硫化速度和硫化效率。氧化鋅除作為活性劑外，還具有補強、著色和增加膠料導熱性的作用[10]。這對厚制品硫化非常有利。此次設定其用量氧化鋅為5份，硬脂酸為1份。為提高硫化膠的力學性能，需在混煉膠中加入炭黑，對于天然橡膠可加入槽黑和中超耐磨爐黑，可提高膠料的耐磨性、耐屈撓性龜裂性，生熱性，并可以提高膠料的定伸應力和硬度，改善混煉操作，使壓出品表面光滑。對于順丁橡膠，由于本身缺乏強韌性，混煉時內摩擦作用小，會影響炭黑的均勻分散性，因此宜選用結構性高、分散性好的油爐法炭黑。在所用爐法炭黑中，炭黑的粒子越細，耐磨性越好。如中超耐磨爐黑的耐磨性優于高耐磨爐黑，超耐磨爐黑耐磨性高于中超耐磨爐黑，超耐磨爐黑由于粒子太細，制造工藝困難，如混煉時開∕密煉機的電流負荷大，生熱高，在壓出時易破邊等，因此限制了它的發展作用。所以中超耐磨爐黑最適于順丁橡膠的補強。[8]以爐黑為主，加入少量的白炭黑（10份左右）也可以提高耐磨性和抗刺扎能力。表淺色填料在順丁橡膠中的補強作用配方序號1234白炭黑4050碳酸鎂40碳酸鈣60硫化條件，150℃min70707080拉伸強度，Mpa扯斷伸長率，%590510840573300定神應力，Mpa硬度（邵爾A）49665446撕裂強度，KN/m212715阿克隆磨耗,cm3/0．113通過對比，綜合考慮膠料的機械性能、加工性能和成本三方面。選用中超耐磨爐黑40份，白炭黑10份。天然橡膠與順丁橡膠是不飽和的橡膠，極易受氧、臭氧、紫外線等物質的作用而產生老化。防老劑的選擇對橡膠耐老化性能十分重要，現今使用最廣泛的防老劑有4010NA、防老劑BLE、防老劑RD等。4010NA在臭氧、熱空氣和屈撈疲勞龜裂老化方面有卓越的防護效能。還能抑制銅、錳等有害金屬對橡膠的催化老化作用。是天然橡膠、合成橡膠及膠乳用通用型優良防老劑。防老劑RD對熱和氧引起的老化防護效果極佳，適用于天然膠及丁腈、丁苯、乙丙及氯丁等合成橡膠。在動態條件下使用的橡膠制品中，如輪胎胎面和運輸帶，可將它與防老劑4010NA或AW并用。防老劑BLE對熱、氧、臭氧、氣候和屈撓等有良好的防護性能。在天然橡膠和氯丁、丁腈、丁苯、順丁等合成橡膠和膠乳中可用作通用型防老劑。在膠料中較易分散，適用于輪胎面、膠帶、膠管等工業制品的生產。綜合考慮膠料的加工性能與耐老化性能，選擇防老劑 4010NA與防老劑BLE并用，產生協同效應。防老劑4010NA 1份，防老劑BLE 1份。加入軟化劑可增大橡膠可塑性、改善加工性能，使補強填充劑獲得均勻的分散，增加膠料的柔軟性和自粘性等。固體古馬隆與橡膠有良好的相容性，有助于炭黑分散，并能改善膠料的壓出、壓延及粘著性等工業性能。還能溶于硫磺，因而能使硫磺均勻分散和防止焦燒，還能提高硫化膠的力學性能和耐老化性能。固體古馬隆不易揮發，應用時損失很小。為了使膠料混煉時易包輥，改善工藝性能，選用煤焦油類固體古馬隆8份和鏈烷烴油類石蠟油6份并用。1基本配方天然橡膠（3） 60， 順丁橡膠 40， 氧化鋅 5 ，硬脂酸 1，N220 40，白炭黑 40 ， 固體古馬隆 8 ，石蠟油6 ， 防老劑4010NA 1 ，防老劑BLE 1 ，硫黃1 ， 促進劑CZ ， 促進劑DM 。1儀器設備XK—160開放式煉膠機，無錫市第一橡塑機械設備廠產品；QLB—25平板硫化機，無錫市第一橡塑機械設備廠產品；GT—M2000—A無轉子硫化儀，高鐵科技股份有限公司產品；GT—7016—AR氣壓式自動切片機，高鐵科技股份有限公司產品；WHT—10A型 測厚儀 江都試驗機械廠；邵爾氏LX—A型 橡膠硬度計 江都市真威試驗機械有限公司；401A型老化試驗箱 上海實驗儀器總廠制造； JDL2500N 電子式拉力試驗機 新真威試驗機械有限公司。1試樣制備 混煉工藝條件設備規格：φ160320 開煉機輥溫：前輥55—60℃， 后輥 50—55℃輥距：（177。）mm擋板距離:250—270 mm 加料順序: 生膠包輥－SA－ZnO、促進劑、防老劑、填料－S8－割刀－打三角包－下片 為了增大生膠的可塑性，改善膠料的流動性，便于壓延、壓出操作、使膠坯形狀和尺寸穩定。當配方使用天然橡膠或黏度相差很大生膠并用時，為了保證混煉膠的質量要求，需對天然膠和高黏度的生膠進行塑煉，以便配合劑或另一生膠能均勻分散。塑煉前要膠料進行烘膠、切膠、破膠，對配合劑進行粉碎，烘干，稱量。塑煉通常采用XK160開煉機薄通方法。混煉是實驗中重要環節之一，是為了保證配合劑的均勻分散，使補強劑與生膠產生一定數量的結合橡膠和使膠料具有一定的可塑性。混煉時間的長短對膠料的力學性能影響很大。混煉主要使用XK160開煉機混煉。開煉機混煉