Page 33 - 《橡塑智造与节能环保》2024年11期

综述与专论

使用SureMixS6提高高硅轮胎胎面胶的

工艺稳定性

20世纪50年代，二氧化硅首次作为填料进入弹性 除非另有说明，所用材料均从供应商处获得，
体，当时它被用于鞋底。到了20世纪70年代，随着二 供实验室使用。合成橡胶BunaVSL-4526-2HM和
氧化硅开始在重型卡车轮胎、乘用车轮胎、发动机悬 BunaCB24（高顺式-BR）来自Arlanxeo。使用的二氧
置、垫片和其他橡胶制品中进行测试，其用途迅速扩 化硅为Zeosil1165MP，来自苏威公司。VstearinSA10
大。这种扩大是由于越来越多的信息证明二氧化硅具 （硬脂酸）购自Vantage。硅烷Si-69从赢创订购。
有增加黏附性、降低热积聚和增加抗撕裂性的能力。 Extensoil1996（TDAE）购自Repsol。本研究中使用
直到20世纪90年代初，米其林公司才以商业上可行的 的炭黑是来自BirlaCarbon的N234。Duslo公司生产的
方式证明，沉淀二氧化硅和硅烷在轮胎胎面胶中的组 Dusantox6PPD（N-[4-甲基戊烷-2-基]N-苯基苯-1,4-
合可以降低滚动阻力，提高湿牵引力。通过提高湿牵 二胺）被用作抗氮剂/抗氧化剂。氧化锌从Zochem
引力来提高燃油经济性的目标越来越高，这使得轮胎 公司获得。WestcoCBS（N-环己基-2-苯并噻唑亚磺
胶料中需要非常高水平的二氧化硅，也带来了新的工 酰胺）购自WesternReserveChemical公司。硫磺购自
艺挑战。除了二氧化硅负载量更高和二氧化硅-硅烷体 S.F.Sulfur。Akrochem的Akrowax5050、SureMixS6
系所需的反应性混炼带来的加工性挑战外，优化胶料 和FlowsperseRD-5045(DPG75%)（二苯基胍）均为
性能的需求也引发了围绕高负载二氧化硅胶料的大量 PolymerSolutionsGroup生产的产品。
研究。克服加工挑战并提高储存稳定性同时优化胶料 混料在FarrelTecnolabBR1600班伯里密炼机
性能的有效方法是使用增强性能和加工性的添加剂， 上进行，密炼机有一个 1.6L 的混炼室。研磨在
如SureMixS6。 Farrel双辊开炼机上进行，并配有水冷装置。使用
SureMixS6是总部位于俄亥俄州克利夫兰市的 AlphaTechnologiesRPA2000橡胶工艺分析仪，利用
PolymerSolutionsGroup的注册商标。PolymerSolutions 黏度、弹性和二氧化硅分散性（佩恩效应）对胶
集团生产专有聚合物添加剂、分散剂和脱模剂，用于 料的加工性和二氧化硅分散性（未硫化G'和未硫化
橡胶、塑料和工程木材行业。公司致力于开发可降低 tanδ）进行表征。在100℃、15%应变和0.8Hz的条
成本、减少浪费和温室气体排放，同时具有卓越性能 件下进行了可操作性测试。佩恩效应是在70℃、应
的产品。SureMixS6是一种专有的功能性加工助剂，设 变从0.28%到25%的范围内诱导絮凝后测量的。使
计时考虑到了可持续性和性能，专为轮胎行业开发。 用TechProtensiTech+获得拉伸数据。动态机械分析
通过减少废料和废弃物来提高可持续性是SureMixS6 （DMA）是在TA仪器公司的RSA-G2上进行的，数
开发过程中不可或缺的一部分。正如之前所证实的那 据采集采用的是应变扫描方式，应变范围从0.01%到
样，SureMixS6可以减少轮胎生产过程中的能耗，产生 32%，扫描频率为10Hz，保持温度恒定为60℃。
更少的废料和挥发性有机物，提高车辆燃油效率并延
长使用寿命。本文介绍了SureMixS6如何帮助减轻混炼 2 方法
过程中的延迟所带来的不利影响，以及如何通过高温 这些高硅（100份）胶料共混炼了四次。在最后
硅烷化提高胶料性能。 一次混炼中加入了硫化剂（表1）。除硅烷化温度外，
所有混炼均在班伯里密炼机中以相同的程序进行：普
1 材料 通混炼程序温度为150℃，高温硅烷化混炼程序温度

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