国产溴化丁基橡胶在全钢载重子午线轮胎气密层胶中的应用
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溴化丁基橡胶的应用领域一、与其他橡胶并用的应用溴化丁基橡胶能与多种橡胶以任意比例并用,如天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等。
制得的并用硫化胶有较好的性能,在工业上具有广泛的应用。
1、与普通丁基橡胶的并用采用溴化丁基橡胶和普通丁基橡胶并用,除了保持两者都具备的物理性能(不透气性、耐老化、耐化学药品等)之外,最重要的是可以大大缩短并用胶料的硫化时间,改善了加工性能,降低了胶料黏度。
此外,在溴化丁基橡胶中加入普通丁基橡胶也是一条降低生产成本的重要途径。
普通丁基橡胶与溴化丁基橡胶并用可以改善胶料自黏性,工艺性能良好;并用胶中随着溴化丁基橡胶用量的增加,硫化速度明显加快,并用胶的紫外吸光度与易氧化物两项指标会逐渐得到改善;并用胶中溴化丁基含量的变化对并用胶的力学性能、老化性能没有太大的影响;普通丁基橡胶与溴化丁基橡胶并用胶的硫化体系采用硫磺硫化或吗啡啉硫化效果良好。
2、与天然橡胶并用溴化丁基橡胶能以任意比例与天然橡胶并用。
溴化丁基橡胶与天然橡胶并用硫化速度快,可提高天然橡胶的气密性,改善其耐热、耐天候老化和耐各种化学药品的性能。
相反,天然橡胶则能提高以溴化丁基橡胶为主的胶料的粘合性及拉伸强度等性能。
3、与三元乙丙橡胶并用溴化丁基橡胶与三元乙丙橡胶并用,可以改变硫化速度,改善以此为基础的胶料的粘合、气密性和阻尼特性,反过来,三元乙丙橡胶可以改善以溴化丁基橡胶为基础的胶料的低温脆性、耐臭氧和耐热性能。
4、与氯丁橡胶并用溴化丁基橡胶与氯丁橡胶并用的目的主要在于降低以溴化丁基橡胶为基础的胶料成本。
溴化丁基橡胶与氯丁橡胶并用胶料的耐热、耐臭氧性能良好,耐压缩永久变形、耐天候老化性与氯丁橡胶相同5、与丁腈橡胶并用在溴化丁基橡胶中并用丁腈橡胶,可以改善胶料的耐油、耐化学药品性能,提高产品的压缩永久变形性能,但力学性能较差。
与丁腈橡胶并用,溴化丁基橡胶还可以改善丁腈橡胶的低温屈挠性、耐臭氧、耐酯和耐酮的性能,但是耐油性能和拉伸强度有所下降。
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY89第71卷第2期Vol.71 No.22024年2月F e b .2024溴化丁基橡胶/聚酰胺热塑性硫化胶薄膜的制备与性能研究李德军1,杜 悦1,周志峰2,王清才2,赵天琪2,孙 攀3(1.北京燕山石化高科技术有限责任公司,北京 102500;2.北京橡胶工业设计研究院有限公司,北京 100143;3.中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院,北京 102500)摘要:制备溴化丁基橡胶(BIIR )/聚酰胺(PA )热塑性硫化胶(TPV )薄膜(简称TPV 薄膜),对TPV 薄膜的拉伸性能、耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能和微观形貌等进行研究,并与传统轮胎橡胶(BIIR )气密层胶料进行对比。
结果表明,TPV 薄膜用作轮胎气密层材料,比橡胶气密层胶料具有更优异的耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能等,其气密层厚度不到橡胶气密层厚度的10%,是一种理想的轮胎轻量化材料。
关键词:溴化丁基橡胶;聚酰胺;热塑性硫化胶;薄膜;轮胎气密层中图分类号:TQ333.6;TQ334 文章编号:1000-890X (2024)02-0089-06文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.02.0089伴随新能源汽车的普及,为了延长新能源汽车的续航里程,轻量化成为汽车领域的研究热点。
通过动态硫化法,采用溴化丁基橡胶(BIIR )和聚酰胺(PA )制备的BIIR /PA 热塑性硫化胶(TPV )结合了BIIR 优异的气密性及PA 优良的加工性能和物理性能,其吹塑薄膜具有良好的气体阻隔性能和耐疲劳性能,适合用作无内胎轮胎气密层[1-2]。
研究[3-4]表明,TPV 代替丁基橡胶用于轮胎气密层,其薄膜气密层厚度只有丁基橡胶气密层厚度的20%,并具有更好的气压保持率。
TPV 薄膜气密层轮胎具有轻量化、高气压保持率、低油耗、低排放、低成本和长使用寿命等优点,受到越来越多的关注。
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY283第70卷第4期Vol.70No.42023年4月A p r.2023废旧轮胎裂解炭黑/炭黑N660并用在轮胎溴化丁基橡胶气密层胶中应用的研究裴宝民,王慧鑫,陈晓燕,周士峰,马立成,管清钰(双星集团有限责任公司,山东 青岛 266400)摘要:研究与60份炭黑N660相比,15份废旧轮胎裂解炭黑(CBp )/45份炭黑N660并用对轮胎溴化丁基橡胶(BIIR )气密层胶性能的影响。
结果表明:与炭黑N660相比,CBp 的灰分含量和筛余物含量大,DBP 吸收值略小;与60份炭黑N660填充的BIIR 胶料相比,15份CBp /45份炭黑N660并用填充的BIIR 胶料的硫化特性变化不大,拉断伸长率减小,300%定伸应力和拉伸强度增大,耐热空气老化性能无明显变化,气密性相当,即采用15份CBp 替代15份炭黑N660的BIIR 气密层胶在保证使用性能的前提下,有效降低了生产成本。
关键词:废旧轮胎裂解炭黑;炭黑N660;溴化丁基橡胶;轮胎气密层;气密性中图分类号:TQ333.6;TQ330.38+1 文章编号:1000-890X (2023)04-0283-05文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2023.04.0283近年来,随着全球经济的快速增长,汽车工业发展迅速,2010年后我国已取代美国和欧洲成为世界上最大的汽车市场[1]。
随着轮胎消耗量的逐渐增大,废旧轮胎的产生量也日益增大,由于交联形成的三维网状结构,硫化胶在自然条件下很难被降解[2-3],因此造成废旧轮胎大量囤积,不仅造成资源浪费,还导致严重的“黑色”污染,废旧轮胎的综合利用已成为社会关注点[4-6]。
目前处理废旧轮胎的主要方法有制备胶粉和再生胶、掩埋、焚烧、翻新、热裂解等[7],其中热裂解是在无氧或缺氧条件下,通过高温使废旧轮胎裂解为气、液和固3种状态的产物[8],可高效处理全种类轮胎,实现对废旧轮胎100%不降级回收的循环利用,对推动生态文明建设和循环经济发展具有重要意义。
丁腈橡胶在全钢子午线轮胎气密层中的应用研究丁腈橡胶(NBR)以优异的耐油性著称,同时也属于气密性良好、耐热性优异的橡胶,有望成为全钢子午线轮胎气密层配方的理想生胶材料。
传统载重胎气密层配方主要以卤化丁基橡胶为主体生胶材料,主要得益于其优良的气密性、耐臭氧老化及耐屈挠疲劳等特性。
但由于其存在母胶难以储存易发生早起硫化等问题,且成本昂贵长期依赖进口,不少国内轮胎企业急于寻找优秀的替代材料来减少其使用量。
丁腈橡胶是为数不多的具备高气密性的橡胶材料,在较高丙烯腈含量下,其气密性甚至远远优于卤化丁基橡胶。
但高的分子链极性使其难于与天然胶等传统轮胎生胶共混,且其同时存在高滞后损耗、不耐老化等缺陷。
迄今为止,鲜有研究报道其在轮胎中的应用。
本课题致力于将丁腈橡胶与溴化丁基橡胶(BIIR)共混,将两者的优势结合,制备高性能载重胎气密层胶料。
为了改善BIIR/NBR共混胶两相相容性,本文首先研究了不同相容剂(增容树脂CJ-100/环氧化天然橡胶ENR)及其用量对共混胶性能的影响。
结果表明:CJ-100的增容效果更为优异,可以大幅提高共混胶耐屈挠疲劳性能,臭氧老化性能,但大量并用会导致滞后损耗过高。
通过AFM和SEM对相态结构进行表征发现CJ-100增容的两相分散相尺寸最小,从微观角度证明了其增容作用。
为了进一步改善耐屈挠疲劳性能,本文选用极性小分子增塑剂DOP对胶料进行增塑改性,降低其硬度,从而提高其耐屈挠疲劳性能。
结果表明:DOP可以有效屏蔽丁腈橡胶分子链间的极性,增加共混胶的耐屈挠疲劳次数;此外,DOP的加入,还能改善胶料的耐臭氧老化性能,降低滞后损耗。
另外本文讨论了不同丙烯腈(AN)含量的NBR对共混胶性能的影响。
结果表明:高丙烯腈含量的NBR共混胶力学性能/耐臭氧老化及屈挠疲劳性能低于较低丙烯腈含量的NBR共混物,但气密性相对较优。
随着丙烯腈含量的提高,以及NBR用量的提高,材料的滞后损耗性能都有所有下降。