超級增粘樹脂PF7001在胎肩墊膠中的應(yīng)用研究

王書棟

(威海職業(yè)學(xué)院， 山東 威海 264210)

超級增粘樹脂PF7001在胎肩墊膠中的應(yīng)用研究

王書棟

(威海職業(yè)學(xué)院，山東威海264210)

研究了國產(chǎn)超級增粘樹脂PF7001對胎肩墊膠力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能以及自粘性的影響。結(jié)果表明，PF7001樹脂的軟化點(diǎn)高，灰分含量低，其它各項(xiàng)檢測指標(biāo)與Koresin樹脂相當(dāng)；使用PF7001樹脂的膠料物理機(jī)械性能與使用Koresin樹脂的膠料相當(dāng)；使用PF7001樹脂的膠料耐老化性能更好，動態(tài)力學(xué)性能更佳，但是其自粘性稍差。

PF7001；Koresin；胎肩墊膠；自粘性；動態(tài)力學(xué)性能

輪胎半成品部件的粘性對輪胎成型工藝和胎坯質(zhì)量有非常大的影響。在配方中使用增粘樹脂是提高膠料工藝粘性的主要方法之一[1]。而使用增粘樹脂一般會增加膠料的生熱。胎肩墊膠作為影響輪胎耐久性能的重要部件，要求其半成品部件工藝粘性高，膠料彈性高，生熱低，以利于提高輪胎的使用壽命[2]。

巴斯夫公司的Koresin樹脂是利用乙炔與烷基酚進(jìn)行反應(yīng)獲得，該樹脂在粘性、粘性保持率和動態(tài)生熱性能等方面明顯優(yōu)于其他同類產(chǎn)品。目前國產(chǎn)化的能替代Koresin的超級增粘樹脂鮮有報(bào)道[3]。PF7001也是一種由乙炔和烷基酚反應(yīng)聚合而成的增粘樹脂。本文主要研究增粘樹脂PF7001對輪胎胎肩墊膠力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能以及自粘性的影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

NR，牌號SMR20，馬來西亞產(chǎn)品；炭黑N375，山東貝斯特化工有限公司產(chǎn)品；白炭黑，山東振興化工有限公司產(chǎn)品；PF7001，山東萊蕪潤達(dá)新材料有限公司產(chǎn)品；Koresin，德國巴斯夫公司產(chǎn)品；其他均為市售化工產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備及儀器

X(S)M5×(8-80),大連一橡橡塑機(jī)械有限公司；XK-160型開煉機(jī)，沈陽橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品；MDR2000型硫化儀，美國阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；TS-2000M(TFS-2000)型電子拉力機(jī)，中國臺灣高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品；400A型熱空氣老化箱，江都市開源試驗(yàn)機(jī)械廠；GT-GS-MB型橡膠硬度計(jì), 高鐵檢測儀器有限公司；動態(tài)力學(xué)分析儀DMA，德國GABO公司產(chǎn)品；MJETER 4000壓縮生熱儀，德國GABO公司產(chǎn)品；RZN-II橡膠自粘性測定儀，北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品。

1.3 配方

基本配方為NR 100.0，炭黑N375 35.0，白炭黑13.0，氧化鋅4.0，硬脂酸 2.0，防老劑4020 1.0，防老劑RD1.0，芳烴油5.0，不溶性硫磺1.8，增粘樹脂 2.0(變種類, 配方A：Koresin；配方B：PF7001)，其他 3.5，合計(jì)：168.3

1.4 試樣制備

1.5 測試分析

1.5.1 物理機(jī)械性能

均按照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

1.5.2 DMA分析測試條件

拉伸模式：頻率為10Hz，靜態(tài)應(yīng)變?yōu)?0%，動態(tài)應(yīng)變?yōu)?%，升溫速率3℃/min，溫度測試范圍：30～80℃。

1.5.3 自粘性測試條件

負(fù)荷0.5kg，接觸時(shí)間5s。

2 結(jié)果與討論

2.1 原材料檢測

表1 原材料檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表1可以看出，PF7001樹脂的軟化點(diǎn)略高于Koresin；灰分明顯低于Koresin。表明PF7001樹脂的分子量相對較高，易與橡膠結(jié)合，在膠料中的分散性好[2]。兩種樹脂都滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 硫化特性

表2 硫化特性

從表2中可以看出，使用國產(chǎn)增粘樹脂PF7001的配方B，膠料的最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩均略有增加，焦燒時(shí)間縮短，正硫化時(shí)間縮短。這表明相比Koresin樹脂，PF7001具有微弱的促進(jìn)硫化的作用。

2.3 力學(xué)性能

表3 硫化膠的物理機(jī)械性能

從表3中可以看出，兩種配方膠料的硬度、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、定伸應(yīng)力、回彈性和撕裂強(qiáng)度基本相當(dāng)；其中配方B的硬度略高，配方A的撕裂強(qiáng)度略高。

100℃×48h熱空氣老化后，相比配方A，配方B的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率更高，表明其具有更好的耐熱空氣老化性能。

2.4 動態(tài)力學(xué)性能

圖1 拉伸模式下硫化膠溫度掃描譜圖

圖1為拉伸模式下硫化膠在頻率為10Hz、靜態(tài)應(yīng)變10%、動態(tài)應(yīng)變5%測試條件下的溫度掃描譜圖。從圖中可以看出，在整個(gè)溫度掃描的范圍內(nèi)，相比于配方A，使用PF7001樹脂的B配方膠料損耗因子值較低，表明其具有更好的低生熱性能，這可能是因?yàn)镻F7001的分子量高，與橡膠的結(jié)合更好有關(guān)。

2.5 壓縮生熱

圖2 硫化膠壓縮生熱譜圖

從圖2中可以看出，配方A和B的壓縮溫升基本相同，使用PF7001樹脂的B配方膠料溫升值略低，表明其具有更好的低生熱性能，這與DMA溫度掃描測試結(jié)果一致。

2.6 粘性測試

圖3 不同樹脂對不同停放時(shí)間下膠料自粘性的影響

從圖3中可以看出，隨著停放時(shí)間的延長，兩種膠料的自粘性都呈下降趨勢。從圖中還可以看出，兩個(gè)配方的自粘性總體上相差不大，使用PF7001樹脂的配方B在不同停放時(shí)間下其自粘性稍差。

3 結(jié)論

(1)PF7001樹脂的軟化點(diǎn)稍高，灰分含量更低，其他各項(xiàng)檢測指標(biāo)與Koresin樹脂相當(dāng)。

(2)使用PF7001樹脂的膠料物理機(jī)械性能與使用Koresin樹脂的膠料相當(dāng)；使用PF7001樹脂的膠料耐老化性能更好，動態(tài)力學(xué)性能更佳，但是其自粘性稍差。

(3)PF7001樹脂的綜合性能與Koresin樹脂相差不大，未來在橡膠工業(yè)中將會有廣泛的應(yīng)用前景。

[1] 林向陽,宋傳江,王俊霞，等.幾種增粘樹脂在全鋼載重子午線輪胎膠料中的應(yīng)用[J].輪胎工業(yè)，2000,20(7)：403-406.

[2] 石 超,程 恭,徐 靜,等.增粘樹脂T5600在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用[J].輪胎工業(yè)，2010,30(11)：675-679.

[3] 張 成.增粘樹脂及其在橡膠中的作用機(jī)理[J].輪胎工業(yè)，2013,33(7)：387-395.

(本文文獻(xiàn)格式：王書棟.超級增粘樹脂PF7001在胎肩墊膠中的應(yīng)用研究[J].山東化工，2017，46(16)：49-50.)

Application of Resin PF7001 in Shoulder Wedge of Tire

Wang Shudong

(Weihai Vocational College,Weihai 264210,China )

：In this paper, effects of resin PF7001 on the physical mechanical properties，dynamic properties and tackiness of shoulder wedge were studied. The results showed: Compared with Koresion ,soft point of PF7001 is higher, ash content is lower. physical mechanical properties of the compound by using Koresin of PF7001 are almost same. The aging resistance and dynamic properties of the the compound by using PF7001 are better.but tackiness is worse.

PF7001；Koresin；shoulder wedge; tackiness; dynamic properties

TQ330.1

：A

：1008-021X(2017)16-0049-02

2017-06-15

王書棟(1963—)，山東文登人，高級工程師，主要研究方向：高分子材料配方設(shè)計(jì)及加工。