AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂在改善天然胶老化性能中的应用

NR. 天然胶 SMR10，马来西亚产品；BR9000，中国石化北京燕山石油化学工业公司；炭黑330，上海卡博特化工有限公司；防老剂RD, 南京曙光化工厂; AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂，上海怡创化工有限公司；其它材料均为橡胶工业常用原材料。

1.2本次实验的基本配方如下：

SMR：100  ZnO: 5  硬脂酸：1  防老剂RD：3.5  石蜡：2 促进剂M：1   DCP：0.8  S：1.1  N330：48  AdvanZ® AD： 变量，分别是 0；3；5；8

1.3主要仪器和设备

X（K）—160开炼机（上海橡胶机械厂）；QLB平板硫化机（上海第一橡胶机械厂）；AI—8000S电子拉力机（台湾高铁科技股份有限公司）；QP—16型橡胶、塑料冲片机（上海化工机械四厂）；MM4130C无转子硫化仪（北京瑞达宇辰仪器有限公司）；

1.4试样制备

1.4.1生胶(NR)塑炼条件及工艺方法：

⑴ 用 X（K）—160开炼机进行塑炼，辊温40~50℃

⑵ 工艺条件

天然胶：烘胶3d   破胶辊距2mm,3次 薄通辊距0.2mm,17次放厚辊距5mm,3次 下片。

1.4.2混炼工艺条件

⑴用X（M）-35密炼机进行混炼，在X（K）—160开炼机进行加硫磺作业。

⑵加料顺序：生胶及分散剂→小料及塑化剂及AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂→一半炭黑→另一半炭黑和其它填料→促进剂→清扫→排胶。

⑶密炼机机上顶栓压力为0.5MPa，填充系数为0.65，冷却水温度40℃,转子转速100r/min。

⑷排料控制方法：采用时间－功率曲线联合控制法，即分段加料采用时间控制法，最后排料采用功率曲线控制法。所谓功率曲线控制法，就是在塑化剂后功率上升到最大值，然后下降并平稳一定时间后进行排料。

⑸加硫磺压片条件：压片降温辊距3mm,3次 加硫磺打三角包辊距1mm,5次 下片（辊距5mm）。

停放8小时后，按MM4130C无转子硫化仪所测的时间＋15min，采用QLB平板硫化机进行试样硫化，硫化温度为143℃。

1.5性能测试

硫化胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率按照ASTM D412测定，拉伸速率为500mm﹒min-1 ;撕裂强度按ASTM D624测定，拉伸速率为500mm﹒min-1;老化性能按ASTM D573测试；抗臭氧老化按ASTM D1171测试。

 

2.1.1 AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂对混炼胶物理机械性能和热老化后胶料物理机械性能的影响。

表1：使用AdvanZ® AD-1501胶料试物理机械性能和老化性能的对比

 

从使用份数而言，3-8份即可，推荐使用5份。

2.1.2 AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂对混炼胶臭氧老化后胶料性能的影响。

通过臭氧老化测试，验证AD-1501抗撕裂树脂对混炼胶臭氧老化的影响，测试过程和测试结果如下图所示。

图1：装备有动态测试夹具的臭氧老化箱（40℃，50 pphm臭氧浓度）
图2：试样装在动态夹具上


图3：没有使用AdvanZ® AD-1501耐臭氧测试100小时后

图4：使用5份AdvanZ® AD-1501耐臭氧测试100小时后

 

从图3和图4的对比可以看出，天然胶配方中配方中使用AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂混炼胶，其耐臭氧老化的性能明显改善。

1、天然胶配方中配方中使用5-8份AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂混炼胶，胶料拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度都有10%-20%提高，同时其它性能没有明显的下降。

2、天然胶配方中配方中使用AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂混炼胶，胶料的耐热老化性能明显改善，尤其是老化后的撕裂性能。

3、天然胶配方中配方中使用AdvanZ® AD-1501抗撕裂树脂混炼胶，胶料的耐臭氧老化性能明显提高。