非石油基炭黑CF805在普通V帶底膠中的應(yīng)用

田 瑋, 曲建林, 施瑞林

（1.上海膠帶橡膠有限公司, 上海 201424; 2.西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院, 陜西 西安 710054）

非石油基炭黑CF805在普通V帶底膠中的應(yīng)用

田 瑋1, 曲建林2, 施瑞林1

（1.上海膠帶橡膠有限公司, 上海 201424; 2.西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院, 陜西 西安 710054）

對非石油基炭黑CF805在普通V帶底膠配方中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，CF805炭黑在該配方中補(bǔ)強(qiáng)效果明顯，所得膠料性能滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)生產(chǎn)成本得到有效降低。

CF805炭黑；補(bǔ)強(qiáng)；成本；V帶

0 前 言

普通V帶作為大部分動力機(jī)械傳遞動力的重要部件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山等領(lǐng)域。普通V帶底膠的物理性能高低直接影響到其使用壽命，如拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、硬度、回彈性等。隨著能源的日益緊張及石油價(jià)格的不斷上漲，以石油為原料的炭黑價(jià)格也在不斷攀升，大大增加了橡膠產(chǎn)品的原材料成本，迫使普通V帶的生產(chǎn)成本上升，對產(chǎn)品利潤造成極大的擠壓。這就需要尋找和應(yīng)用非石油類新型原材料，來降低普通V帶的生產(chǎn)成本。

本論文通過研究非石油基炭黑CF805在普通V帶底膠配方[1,2]中的應(yīng)用對膠料硫化性能、物理性能的影響，探討其工業(yè)化應(yīng)用的可行性。

1 CF805炭黑的基本性質(zhì)

CF805炭黑是一種非石油基新型橡膠增容補(bǔ)強(qiáng)劑，它是采用火山灰質(zhì)多組分混合材料為原料，通過超細(xì)研磨、顆粒整形、原位力化學(xué)界面活化工藝加工而成的新型功能型橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑。其主要成分是50%左右的活性SiO2，適量的活性Al2О3、游離態(tài)CaO以及10%左右的泡沫碳組成的一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的混合體。技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 CF805炭黑技術(shù)指標(biāo)

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 主要原材料

CF805炭黑，浙江萬盛新型材料有限公司產(chǎn)品；天然橡膠，海南農(nóng)墾產(chǎn)品；丁苯橡膠，SBR1502，齊魯石化產(chǎn)品；炭黑N220、N330，卡博特上海公司產(chǎn)品；其他原材料均為橡膠工業(yè)常用原材料。

2.2 主要設(shè)備

160 mm型開煉機(jī)，上海橡膠機(jī)械一廠 ；QLB型平板硫化機(jī)，上海橡膠機(jī)械一廠 ；MDR2000硫化儀，美國ALPHA公司；橡膠萬能試驗(yàn)拉力機(jī)、橡膠疲勞試驗(yàn)機(jī)，臺灣高鐵檢測儀器有限公司。

2.3 試樣制備

開煉機(jī)加料順序?yàn)椋禾烊荒z塑煉-與丁苯膠合煉-氧化鋅、硬脂酸、防老劑-炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑-促進(jìn)劑、硫磺-下片-冷卻停放。

2.4 實(shí)驗(yàn)方案、結(jié)果與討論

2.4.1 填充實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用的底膠基礎(chǔ)配方如表2所示，實(shí)驗(yàn)方案及性能測試結(jié)果見表3。

表2 底膠基礎(chǔ)配方

從表3試驗(yàn)結(jié)果來看，CF805炭黑在普通V帶底膠配方中的應(yīng)用，具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。雖然物理性能有所下降，但下降輻度很小，仍滿足行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此CF805炭黑在普通V帶底膠配方中應(yīng)用方案是可行的。

另外，從試驗(yàn)結(jié)果上還可以看出，隨著CF805炭黑用量的增加，配方的t10和t90速度加快，混煉膠料的工藝操作安全性能下降。因此，結(jié)合前期的試驗(yàn)結(jié)果以及綜合配方的安全性能方面考慮，我們決定在選擇方案2的基礎(chǔ)上再進(jìn)行硫化速度調(diào)整實(shí)驗(yàn)。

2.4.2 硫化速度調(diào)整實(shí)驗(yàn)

硫化速度調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案及物理性能試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 實(shí)驗(yàn)方案及性能測試結(jié)果表

表4 硫化速度調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案及物理性能試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果來看，隨著促進(jìn)劑用量的減少，制品的300%定伸應(yīng)力增高，t10及t90速度減慢。方案5配方的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，其他各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)及操作要求。因此，我們選定5號配方進(jìn)行放量生產(chǎn)試驗(yàn)。

2.4.3 中試生產(chǎn)

采用5號配方中試生產(chǎn)，共計(jì)生產(chǎn)5車膠，物理性能測試結(jié)果見表5。

表5 中試生產(chǎn)混煉膠物理性能

從中試結(jié)果來看，混煉膠各項(xiàng)性能數(shù)值穩(wěn)定。另外，在試生產(chǎn)過程中，CF805炭黑的使用能改善混煉膠的加工性能，混煉過程吃料快、易分散，加工過程無過粘、脫輥現(xiàn)象，可以提高膠料擠出速度，改善半制品表面光潔度，減少口型膨脹，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率及品質(zhì)，完全滿足現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的要求。

3 結(jié) 論

(1) CF805炭黑在普通V帶底膠的應(yīng)用具有優(yōu)良的工藝加工性能及良好的補(bǔ)強(qiáng)效果；

(2) CF805炭黑的使用能提高體系硫化速率，通過適當(dāng)降低體系促進(jìn)劑用量可以滿足原工藝對硫化速率的要求；

(3) 普通V帶底膠中使用CF805炭黑可以降低普通V帶的生產(chǎn)成本。

[1] 梁星宇, 周木英. 橡膠工業(yè)手冊（第三分冊）[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.

[2] 吳立峰, 丁麗萍. 炭黑應(yīng)用手冊[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.

[責(zé)任編輯：朱 胤]

普利司通意大利輪胎廠升級改造

普利司通公司日前宣布，計(jì)劃斥資5800萬美元對其意大利巴里（Bari）輪胎工廠進(jìn)行升級改造，而該工廠去年還面臨著被關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn)。

這家巴里輪胎工廠是1962年投入運(yùn)營的，最初隸屬于費(fèi)爾斯通輪胎公司，主要生產(chǎn)低端乘用胎和輕卡胎。由于歐洲需求不振，低端輪胎市場面臨著新興經(jīng)濟(jì)體輪胎生產(chǎn)商的激烈競爭，為此，該公司在去年曾考慮在今年上半年關(guān)閉這家工廠。然而，意大利政府及當(dāng)?shù)毓c該公司協(xié)商，制定出挽救巴里工廠的計(jì)劃。為此，該公司也撤銷了關(guān)閉工廠的計(jì)劃。

近日普利司通公司與意大利引進(jìn)外資及企業(yè)發(fā)展署（Invitalia）達(dá)成協(xié)議，由后者提供1900萬美元的資金支持，幫助普利司通對已經(jīng)運(yùn)營52年的巴里工廠進(jìn)行升級改造，將其輪胎的年產(chǎn)能提升至350萬條，并也避免了該廠800多名雇員下崗失業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

（揚(yáng)子江）

TQ 330.38+3

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1671-8232(2014)05-0020-03

2014-03-12