当前位置:
文档之家› 绿色轮胎用橡胶材料及技术进展
绿色轮胎用橡胶材料及技术进展
a
天然橡胶(NR)
▪ 轮胎越大,NR比例越高。 NR耐磨性能优异, 耐花纹沟龟裂和花纹条撕裂, 生热低。 生胶强度和自粘性好,胎胚形状易保持
16
a
子午线轮胎用合成橡胶 (SR)
▪ 关键技术指标 ▪ 重要技术指标 ▪ 一般技术指标
17
a
子午线轮胎用合成橡胶(SR)
门尼粘度
▪ 对于合成橡胶来说,门尼粘度是一项重要的技术指标, 它关系到胶料的分散性和物理机械性能。
25
a
SBR1502与SBR1516的性能比较
▪ 对于SBR1516,由于其高分子结构中苯乙烯含量的增加, 必然会引起物理机械性能上的明显差异。
▪ 结合苯乙烯含量为40%的1516与23.5%的1502相比,硫 化速度稍慢,但SBR1516的加工性能较好,混炼胶强度 大于SBR1502,,硫化胶的硬度较大,耐屈挠性较好, 同时具有突出的抗湿滑性能。但是SBR1516的缺点是生 热高于SBR1502。因此可用于制鞋工业和其它橡胶制品 中,也可与其它胶种并用,提高抗湿滑性用于轮胎胎 面胶中。
3
a
绿色轮胎(Green Tire)
绿色轮胎的具体要求:
▪ 一是原材料绿色化——原材料无毒无害、符合欧盟 REACH标准,并减少对石化原材料的依赖性,扩大生 物材料的应用比例;
▪ 二是生产过程的绿色化——使用新的生产工艺,实现 低能耗、低噪音、低粉尘、低烟气生产;
▪ 三是轮胎产品的绿色化——低滚动阻力,满足节油、 安全、使用寿命长、可翻新等要求;
30
-
-
60
60
60
60
50
40
50
40
-
6
-
-
-
-
-
-
ISO 2007 ISO 2930 ISO 4660
① ②门制有尼关胶黏度各原,方料M商见L定表(1+的14。)1其00他℃黏度值。60②±5
-
-
-
-
-
③
③
ISO 289-1
③这些级别的黏度未被规定,因为其可能发生改变,例如,由于老化和加工。然而,该黏度在生产端一
检验方法
CV
L
WF
5
10
20
10CV
20CV
颜色标识
绿
绿
绿
绿
褐
红
褐
红
留在45μm筛网上的杂质/%(质量分 数),最大值
0.05
0.05
0.05
0.05
0.10 0.20
0.10
0.20
ISO 249
灰分/%(质量分数),最大值
0.5
0.5
0.5
0.6
0.75
1.0
0.75
1.0
氮含量/%(质量分数),最大值
▪ 但在实际加工生产应用过程中,胶料的硫化特性稍有 区别,因而对加工性能有所影响。因此,在采用 SBR1502与SBR1500等量替换的配方中,需要适当考虑 胶料的焦烧安全性。
23
a
SBR1500与SBR1502的硫化特性
硫化仪(145℃)
最小转矩,N·m 最大转矩,N·m 初期硫化时间,min
T10 ,min T50 ,min T90 ,min 硫化速度指数(Vc)
指标
≤0.60
≤0.50 5.00~7.25
≤0.50 22.5~24.5
47~57 ≤88
试验方法
GB/T 6737-1997热辊法
GB/T 4498-1997 A法 GB/T 8657-2000 A法
GB/T 8658-1998 GB/T 1232.1-2000 GB/T 1232.1-2000(使用 ASTM IRB No.7)
目前最大问题是产品技术指标不稳定。
12
a
天然橡胶(NR)
▪ 子午线轮胎最常用NR SMR 10和SMR 20
使用中的主要区别是: (1)杂质含量:SMR 10<SMR 20, (2)塑性保持率:SMR 10>SMR 20
ML(1+4)100℃=83±5
(根据需要允许83±10)
13
a
天然橡胶(NR)
BIIR、CIIR
丁基内胎 、丁基胶囊 子午线轮胎气密层
ENB 含量1.8-2.0、4-7 丁基内胎、轿车轮胎
俄罗斯
全钢载重子午胎
Goodyear
轿车子午线轮胎(少)
Goodyear、燕山研究院 轿车子午线轮胎(少)
a
6
子午线轮胎对原材料的性能要求
▪ 子午胎原材料
原材料最基本的要求:质量稳定
7
a
天然橡胶(NR)
19
a
ESBR分类
▪ 非充油胶和充油胶 ▪ 普通丁苯和高结苯 ▪ 低门尼系列 ▪ 环保系列
20
a
非充油胶的性能特征
▪ 非充油系列产品主要技术指标:
牌号
SBR1500 SBR1500E
SBR1502 SBR1502E
SBR1507 SBR1516
门尼粘度 结苯含量, %
52
23.5
52
23.5
52
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
ISO 247 ISO 1656
挥发分含量/%(质量分数),最大值 0.8 0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
ISO 248(烘箱法
0.8
100 ℃±5 ℃
塑性初值(P0),最小值 塑性保持率(PRI),最小值
拉维邦颜色指数,最大值
-
30
30
30
30
▪ 由于充油后改善了加工性能,生胶强度高(相对于合成胶 而言),且保持原聚合物的物理机械性能,硫化胶滞后损 失小,生热低,耐磨性好,有好的牵引性能和抗湿滑性等。 且充油后产量增大,成本降低。
5
a
胶种 NR SBR(ESBR、SSBR) BR
IIR
EPDM 异戊橡胶IR 丁戊橡胶BIR 集成橡胶SIBR
主要牌号
用途
SMR 10CV、SMR 20CV 各种规格轮胎
SBR1502、SBR1723等 各种规格轮胎
BR9000、LCBR
各种规格轮胎
国产IIR1751、Exxon 268、 Bayer 301、俄罗斯BK1675N等
26
a
SBR1516的硫化特性
硫化仪(160℃ )
ML/dNm MH/dNm ts1/min t50/min t90/min
Vc
1502
14.86 35.44 2.45 8.22 15.13 7.89
1516
12.96 34.95 2.25 9.47 16.65 6.94
27
a
SBR1502 与SBR1516物理性能差别
SBR1500
1.1 4.1 11.1 17.1 24.8 36.6 3.9
SBR1502
1.2 4.1 7.8 14.0 22.2 35.3 3.6
24
a
SBR1502与SBR1507的性能比较
▪ SBR1507为低门尼粘度产品,由于其平均分子量较低,因此导致了胶料的物理机 械性能变化较大。
▪ SBR1507的拉伸强度和断裂伸长率低于SBR1502,撕裂强度略高,磨耗、曲挠性 能低于SBR1502,生热略高于1502。
30
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
GB/T 3510 GB/T 3517 GB/T 8088 GB/T 6737
灰分含量/%(质量分数),最大值
0.6
0.6
0.6
0.75
1.0
1.5
GB/T 4498
颜色指数,最大值
-
6
-
-
-
-
GB/T 14796
门尼黏度,ML(1+4)100℃
50)
检验方法
颜色标志
绿
绿
褐
红
黄
留在45μm 筛上的杂质含量/%(质量分数),最大值
0.05
0.05
0.05
0.10
0.20
0.50
GB/T 8086
塑性初值,最小值
—
塑性保持率,最小值
60
氮含量/%(质量分数),最大值
0.6
挥发分含量/%(质量分数),最大值
0.8
30
30
30
30
30
60
60
50
40
项目
硫化时间(145℃)/min
SBR1502
35
SBR1516
35
硬度(邵尔A)/度
68
74
300%定伸应力/MPa 拉伸强度/MPa 拉断伸长率/% 永久变形/%
撕裂强度/kN·m-1 磨耗(1.61km)/cm3 屈挠龟裂(10万次)/裂口等级 压缩生热(4.45mm,1MPa,55℃)
温升/℃ 60℃tan 0℃tan
表1 TSR的级别
原材料
特征
控制黏度
全鲜胶乳
浅色橡胶,具有规定的颜色 指数
无规定黏度或颜色
生胶片或凝固的混合胶 乳
无规定黏度或颜色
胶园凝胶和/或生胶片
无规定黏度 控制黏度
级别
CV L WF 5 10或20 10CV或20CV
天然橡胶(NR)
表2 TSR的技术要求(ISO 2000:2003)
级别
性能
般控制
在65(+7,-5)