图解浸胶(47)RFL中胶乳种类与纤维及橡胶成分的关系

RFL 浸胶和橡胶的粘合机理ADHESION OF RFL-TREATED CORDS TO RUBBERNEW INSIGHTS INTO INTERFACIAL PHENOMENARFL浸胶帘线与橡胶的粘合对粘合界面的最新认识Chapter 1 Introduction: cord-rubber compositesA brief introduction is given about the importance of cord-rubber composites. The example of a car-tyre shows that the cords carry all the loads that a tyre is subjected to; this is illustrated by a comparison between bias and radial tyres. The adhesion between cords and rubber is very important with regard to safety as well as durability of tyres. In this chapter, the objective of the project is defined and a description of the setup of the thesis is outlined.第一章简介帘线-橡胶的复合体本节简单介绍了帘线-橡胶复合体的重要性：比如，汽车轮胎，帘线承载轮胎的所有负荷，帘线与橡胶之间的粘合力对轮胎的使用寿命、安全性能非常重要，本章将简述项目的目标和本论文的结构。

1.1 INTRODUCTION 引言Cord-rubber composites can be found in every day life. Examples of applications are car- and bicycle tyres, high-pressure hoses and conveyor belts. Some essential under-the-hood applications are made of cord-rubber composites as well: timing belts, V-belts and radiator hoses are examples. By far the largest of all these examples is the car tyre. The application of cords in tyres is essential because the cords prevent large deformations of the rubber material when excessive forces are applied. These forces are caused by the air pressure of the tyre, and by accelerating, breaking and cornering of the car. The network of cords that provides the tyre with its strength and its shape is called the carcass. There are two types of carcass constructions in use, thereby dividing virtually all tyres in two categories: radial and bias tyres, Figure帘线和橡胶的复合体在日常生活中到处可见，比如汽车和自行车轮胎、高压胶管和橡胶输送带，包括汽车发动机室用的重要同步带、V带和散热水管等等。

图解浸胶(三十三)
不同胶乳对橡胶制品附着力的影响
对于用RFL进行浸胶的锦纶和人造丝纤维，由于其分子中含有较多的极性基团，因此RFL中使用的胶乳分子中含有较多的极性基团，会更好地使RFL与纤维粘合。

不同胶乳的RFL与锦纶或人造丝的粘合力大致情况如下表：附着力以丁吡胶乳为100。

胶乳种类锦纶人造丝
丁吡胶乳100100
80%丁苯+20%丁吡8075高温丁苯胶乳4560
低温丁苯胶乳7085
天然胶乳5575
但对于芳纶纤维情况不同，采取二浴法进行浸胶，一浴为环氧树脂为活化剂；二浴RFL采用标准的VP胶乳浸胶帘线与采用SBR浸胶帘线与橡胶（配方如下表）的H抽出力和门尼粘度如下图所示。

由上图可知，与文献通常报告相反，采用SBR胶乳浸胶的H抽出力比采用VP胶乳的要高。

SBR的门尼黏度比VP胶乳高，因而可以产生更高质量的网状交联，这可以认为是粘合力改善的原因。

由此可见，纤维与橡胶的粘合是一个非常复杂的过程，粘合界面的复杂性使我们在进行配方选择时必须同时考虑各界面的实际情况，不同的胶乳会产生不同的粘合效果。

图解浸胶（三十五）
RFL中使用VP胶乳与不同橡胶配方的粘合
RFL中使用不同的胶乳与不同的橡胶配合时的H抽出情况是不同的，使用丁吡胶乳（VP）时与不同橡胶配方的H抽出情况如下：表1为6种不同的橡胶配方，表2为芳纶的两浴法浸胶配方。

表1
表2
帘线经过预浸胶槽，第一个烘箱温度为150℃，第二个为240度，停留时间分别为120秒和90秒，随后浸胶RFL，在235度下处理90秒，每个烘箱的张力为8.5N。

帘线与6种橡胶的H抽出结果如下图：
图中为采用VP胶乳的RFL浸胶帘线与6种配方橡胶的H抽出力。

其H抽出力与使用SBR胶乳的H抽出力相比，要低许多，最低值为配方A。

减少促进剂用量，可在一定程度上提高H抽出力；增加硫用量，对H抽出力没有明显影响。

NR橡胶中不溶硫的用量对H 抽出力的影响有限，但比较配方D、E、F，可以发现不溶硫用量对NR/SBR混炼胶的H抽出力影响要比对单一的NR或SBR橡胶影响大。

天然橡胶与合成橡胶详解天然橡胶：天然橡胶开停割时间图：制作工艺：浓缩乳胶（CNR）：是用新鲜胶乳为原料经过沉淀离心等工艺加工而成的液态橡胶。

干胶含量为60%以上。

离心浓缩乳胶是一种通用乳胶，适用于各种乳胶制品。

根据其氨含量的高低而分为高氨和低氨胶乳两类。

高氨离心浓缩乳胶可制手套、气球、医用胶管和安全套等，低氨离心乳胶主要适用于海绵制品等。

用户可选用专用乳胶集装箱、新桶、旧桶装运。

乳标一（SCR5(R)）又名胶水标一，颜色金黄，是天然橡胶的传统产品，以新鲜胶乳为原料加工而成，产品杂质含量最低，是质量稳定的品种。

绉标一（SCR5(Z)）：又名地标一，是民营橡胶的传统产品，颜色褐黄，正品是以农户制作的新鲜胶团为原料，经绉片、造粒、干燥等工艺加工而成。

该产品民营加工厂一般不按国家标准承诺质量，但由于原料上乘，产品的使用价值已得到市场的认可，是经济实用的橡胶品种。

广泛用于轮胎制造及胶管、胶带、胶鞋等通用橡胶制品。

凝标一（SCR5(N)）：是民营橡胶近年出现的新品种，颜色深褐，根据原料的不同组合，民营凝标一可衍生出以下品种：1、轮胎专用橡胶（TSR5）：以纯生片（USS）为原料加工而成，产品具有非常好的强度性能，密炼和挤压性能好，适用于一切要求强度耐磨特性的橡胶制品，子午线轮胎、密封件、汽车小配件、振动垫、桥梁垫、防护胶垫等。

2、普通凝标一（SCR5）：以胶块、胶团、杯胶、优质胶丝为原料加工而成，产品适用普通轮胎及通用橡胶制品，具有物美价廉的优势。

3、轮胎专用橡胶（TSR20LM低门尼，参考值：65±10）：产品以胶团（Fresh coagulum）、杯胶Cup Lump）、低级别烟片（RSS）、杂胶（Scrap）为原料加工而成。

具有良好的物理机械性能和加工性能，它比烟片级别（RSS）的门尼低，易于与其它原料混合，减少密炼时间。

适用于轮胎、防冲垫、自行车胎、输送带和其它橡胶制品。

标二（SCR 10#）：又名地标二，是民营橡胶的传统产品，颜色深褐，正品是以胶丝、胶杯胶、胶线、小胶团等原料加工而成，是物美价廉的实用性产品，由于工厂大多将标二原料中较好的挑选出来生产市场价值高的凝标一，造成该产品的实际产量不多。

RFL 固含量
（%）
RFL 液粘度（Pa.s)帘⼦线附胶量（%）帘⼦线的H 抽出⼒（N/根）12
0.0017 3.0137.913
0.0019 3.3147.014.3
0.0021 3.5157.316.60.0024 3.7170.5图解浸胶（155）RFL 浸胶液粘度和锦纶6浸胶帘⼦布H 抽
出⼒的关系
RFL 浸胶液的粘度会影响到锦纶6浸胶帘⼦布浸胶时的附胶情况，进⽽影响到最终成品的粘合⼒，H 抽出⼒是表征帘⼦线与橡胶粘合状况的重要⽅法之⼀。

在⼀定的浸胶配⽅下，在⼀定的浸胶条件下，经过⼈们的长期经验积累，RFL 的粘度和H 抽出⼒有⼀定的近似线型的关系。

下表为锦纶6浸胶帘⼦布1300D/2，在使⽤以下配⽅（即丁吡/丁吡胶乳重量⽐为80:20；间苯⼆酚/氢氧化钠摩尔⽐为1:0.075；胶乳/间甲液重量⽐为8.8/1;间甲液浓度6.5%；间甲摩尔⽐为1:2；间甲反应25度下6⼩时），固定浸胶⼯艺的情况下测得的RFL 粘度（布鲁克菲尔德粘度）及帘⼦布的H 抽出⼒的情况。

从上表数据可以看出，RFL 的固含量越⼤，粘度就越⼤，⽣产后的H 抽出⼒也越⼤，且RFL 的粘度和H 抽出⼒有⼏乎线性的关系，即浸胶锦纶6的1300D/2帘⼦布的H 抽出⼒⼤约是RFL 粘度的75倍。

该经验关系可以很好地指导该规格帘⼦布的浸胶⽣产。

图解浸胶（三十七）
RFL中使用不同胶乳与橡胶界面处原子硫分布
下图所示为RFL中使用VP胶乳和SBR胶乳与橡胶粘合界面的SEM-EDX线扫描结果。

一种RFL中仅含VP胶乳，而另一种RFL 则仅含SBR胶乳。

所有硫化助剂均含有原子态硫，因此无法辨别硫磺、MBTS、TBBS。

图中虚线左侧为RFL浸胶层中原子态硫的数量，而右侧为橡胶中原子态硫的分布数量。

由图可得出结论，含有VP的RFL浸胶层会出现硫化助剂的聚集现象。

SBR胶乳的RFL没有出现这种聚集现象，原子态硫的分布曲线为水平状，只是在浸胶层中的原子态硫的分布比橡胶中的分布略有增加而已。

橡胶成分分析橡胶是一种具有重要工业作用的合成胶类材料，其应用非常广泛，几乎渗透到生活的方方面面。

它的主要材料是聚合物，可以将自然物质转化成可用的功能材料，具有优良的机械性能和耐热性能，成为工业应用的重要组成部分。

橡胶主要成分有乙丙橡胶、天然胶乳和合成橡胶等，这些主要成分的比例会影响橡胶的物理性能和耐用性。

乙丙橡胶是橡胶的主要成分，有着优良的抗拉伸性能和韧性，因此在工业上有广泛的应用。

它由乙烯、丙烯和其它有机物质组成，在过去20年中，乙丙橡胶的相对比例有所变化，却持续保持着70-80%的比例。

天然胶乳是一种天然产物，由胶乳树汁液发酵后制成，包含蛋白质，脂肪，糖类和矿物质，用于改善橡胶的柔韧性和耐久性，但在机械强度和耐热性上偏低，因此天然胶乳的比例通常小于30%。

合成橡胶是一种合成胶类，由多种原料，包括丙烯酸、丙烯酯等经过在特定温度、压力和添加剂等条件下的聚合而成。

合成橡胶较耐化学品和油脂，抗老化性能强，因此在汽车等机械零件的制作和维护中得到广泛的应用，合成橡胶的比例一般为1-10%。

橡胶的成分常常会随着应用领域的不同而有很大的变化。

例如，在汽车行业，抗拉强度和耐热性是汽车制造的重要要求，因此乙丙橡胶的比例要大于90%；而在电子行业，天然胶乳的柔韧性和良好的电绝缘性能，使其成为不可或缺的原料，因此它的比例要大于50%。

橡胶的成分分析对于控制生产过程和物料性能有重大意义，同时也是工业应用中明智选择原料和控制相关性能的重要手段。

橡胶原料采用合理的选择方法，在考虑成本、性能和稳定性的基础上，通过成分分析和测试，可以有效提高产品性能，实现更高的应用效果。

橡胶成分分析的实验原理主要是利用表面活性剂，将橡胶中的乙烯、丙烯等组分分离出来，利用色谱仪和其它物理仪器检测比例，从而得出橡胶的各种成分含量和比例。

综上所述，橡胶成分分析是橡胶工业应用中必不可少的技术手段，有助于更好地控制橡胶产品质量，提高制造业的竞争力。

因此，我们应该加强对橡胶成分分析的重视，采用完善的技术流程和技术手段，分析橡胶的成分，持续提高我国橡胶产品的质量。