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工程机械轮胎的研究

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1实验

1.1试样制备小配合试验胶料混炼分2段进行。一段混炼在BB-2型密炼机中进行,总时间5.5min,加料顺序为:生胶→空气阻止剂NM360、活性剂、防老剂等→炭黑→芳烃油→排胶。二段混炼在开炼机上进行,总时间6min,加料顺序为:一段混炼胶→硫黄和促进剂→薄通→下片。大配合试验胶料混炼分2段进行。一段混炼在BB370型密炼机中进行,转子转速为50r•min-1,总时间为3.5min,加料顺序为:生胶→小料→空气阻止剂NM360和炭黑→提压砣(40s)→芳烃油(30s)→清扫→压压砣(45s或160℃)→排胶。二段混炼在GK270型密炼机中进行,转子转速为20r•min-1,总时间为3.5min,加料顺序为:一段混炼胶→硫黄和促进剂(40s)→清扫→压压砣(50s)→清扫→压压砣(20s或105℃)→排胶。

1.2性能测试胶料各项性能均按照相应国家标准进行测试。

2结果与讨论

2.1理化分析空气阻止剂NM360的理化分析结果如表1所示。从表1可以看出,空气阻止剂NM360的理化性能符合企业标准要求。

2.2小配合试验工程机械轮胎胎侧胶和内层帘布胶的小配合试验结果分别如表2和3所示。从表2可以看出:与胎侧胶生产配方胶料相比,胎侧胶试验配方胶料的门尼粘度和正硫化时间接近,焦烧时间稍有延长,加工性能有所改善;拉伸强度和拉断伸长率较高,其它性能相当。从表3可以看出:与内层帘布胶生产配方胶料相比,内层帘布胶试验配方胶料的门尼粘度相当,焦烧时间稍有延长;撕裂强度、弹性和帘线H抽出力较高,其它性能相当。

2.3大配合试验工程机械轮胎胎侧胶和内层帘布胶的大配合试验结果分别如表4和5所示。从表4可以看出,与胎侧胶生产配方胶料相比,胎侧胶试验配方胶料的门尼粘度、硬度和300%定伸应力略低,拉伸强度和拉断伸长率较高,其它性能相当。大配合试验与小配合试验结果基本一致。试验得出,以空气阻止剂NM360替代再生橡胶可以满足工程机械轮胎胎侧胶的性能要求。从表5可以看出:与内层帘布胶生产配方胶料相比,内层帘布胶试验配方胶料的门尼粘度较低,硬度和300%定伸应力略低,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度较高,粘合性能较好,其它性能相当。大配合试验中内层帘布胶试验配方胶料的门尼粘度降低,硬度和300%定伸应力稍有下降,表明空气阻止剂NM360在高温混炼条件下,对胶料具有明显的塑化效果。试验得出,以空气阻止剂NM360替代纳米碳酸钙可满足工程机械轮胎内层帘布胶的性能要求。

2.4加工性能试验配方胶料的混炼工艺性能良好,表现为一段混炼时电流小,排胶温度相对较低,胶料呈现连续块状,碎胶、粉状物较少,胶片平整光滑,不粗糙,收缩率小;终炼胶无焦烧现象,胶片表面光滑平整,断面较细腻。内层帘布胶压延生产时,用冷喂料挤出机挤出胶条,试验配方胶料塑化不均匀的情况相对减少,压延帘布露白现象减少,胶料无焦烧现象,覆胶帘布半成品表面较光滑,粘性较大,收缩率小,尺寸稳定性好。

2.5成品性能采用试验配方胶料生产17.5-2512PRL-3工程机械轮胎,轮胎的物理性能试验结果如表6所示。从表6可以看出:试验轮胎的物理性能良好,达到国家标准要求。

2.6成本分析用试验配方胶料代替生产配方胶料,可降低生产成本,胎侧胶每千克降低成本0.07元,内层帘布胶每千克降低成本0.16元。

3结论

(1)在工程机械轮胎胎侧胶中,用8份空气阻止剂NM360替代5份再生橡胶,胶料的拉伸性能和拉断伸长率提高,工艺性能满足生产要求。(2)在工程机械轮胎内层帘布胶中,用10份空气阻止剂NM360替代5份纳米碳酸钙,局部调整配方,胶料的强伸性能和粘合性能提高,工艺性能良好。(3)采用试验配方胶料生产的成品轮胎物理性能良好,达到国家标准要求;生产成本降低。

作者:霍柱辉单位:中国化工橡胶桂林有限公司

机械制造与自动化杂志责任编辑:田老师    阅读:人次