NR混炼胶加工性能分析及预测

３０４　轮　胎　工　业　２００６年第２６卷　ＮＲ混炼胶加工性能分析及预测　刘恒武　（银川佳通轮胎有限公司，宁夏银川　７５００１１）　摘要：采用ＲＰＡ２０００型橡胶加工分析仪对ＮＲ混炼胶的加工性能进行分析和预测。结果表明，在相同加工温度　，门尼粘度较低的ＮＲ混炼胶的损耗因子（ｔａｎ０）较大，塑性较大，加工过程中变形较小；在不同加工温度下。相同门　尼粘度的ＮＲ混烁胶的ｔａｎｄ呈非线性增大趋势甜日同门尼粘度的不同ＮＲ混炼胶在同一加工温度下的加工性能仍有　差别　更换ＮＲ品种后有计划地调整混炼胶门尼粘度或加工温度，可以避免挤出半成品尺寸异常波动现象产生。　关键词：ＮＲ；混炼胶；加工性能；温度扫描；损耗因子　中图分类号：ＴＱ３３２．６／．１　２；ＴＱ３３０　７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６　８ｌ７１（２００６）０５　０３０４—０３　近年来，全钢载重子午线轮胎的迅速发展引　１．３主要设备和仪器　起了ＮＲ、钢丝、炭黑等轮胎生产用主要原材料的　ＧＫ４００Ｎ型和ＧＫ２５５Ｎ型密炼机，德国ｗＰ　紧俏。为保证生产并降低成本，各轮胎厂纷纷尝　公司产品；ＭＤＲ２０００型硫化仪、ＭＶ２０００型门尼　试利用其它产地的ＮＲ替代马来西亚标准胶。在　粘度仪和ＲＰＡ２０００型橡胶加工分析仪，美国埃迩　使用不同产地ＮＲ的过程中，会遇到半成品挤出　法科技有限公司产品；ＷＭＩ．－７６型阿克隆磨耗试验　尺寸波动等相关工艺问题，通常由技术人员利用　机，江都市新真威试验机械有限责任公司产品。　经验设定加工工艺参数或调整口型来解决，保证　１．４混炼工艺　半成品尺寸达到设计要求。这种方法不仅不适用　车间大料采用三段混炼工艺进行混炼（３　烟　于ＮＲ的频繁更换。而且延长了试制周期。　胶片增加１次塑炼）。塑炼和炭黑的加入在　本工作利用ＲＰＡ２０００型橡胶加工分析仪研　ＧＫ４００Ｎ型密炼机中完成，硫黄和促进剂在　究３　烟胶片和ＳＭＲ２０　混炼胶问粘弹性的差异，　ＧＫ２５　５Ｎ型密炼机中加入。混炼过程中检测　并据此分析及预测其加工性能，确定后续加工时　各段？昆炼胶的门尼粘度并据此调整下段混炼　应采取的措施。　工艺参数，将两种终炼胶的门尼粘度控制在同一　水平。　ｌ　实验　１．５性能测试　１．１　原材料　（１）胶料各项物理性能按相应国家标准进行　ＮＲ，ＳＭＲ２０　，马来西亚产品；３　烟胶片，泰　测定。　国产品。炭黑Ｎ１２ｌ，中橡集团（鞍山）化学工业有　限公司产品。白炭黑，山西同德化学工业有限公　（２）加工性能采用ＲＰＡ２０００型橡胶加工分　司产品。氧化锌。大连氧化锌厂产品。其它均为　析仪测定，温度扫描条件为：扫描频率　１　０　０　轮胎工业常用原材料。　ｒ・ｍｉｎ一，摆角０．５。，扫描温度范围６６～１１４　１．２基本配方　Ｃ，每２℃扫描１次。测试同一种混炼胶不同门　ＮＲ　１００，炭黑Ｎ１２１　４２，白炭黑１５，氧化　尼粘度下的温度扫描曲线时，将一块３　烟胶片生　锌　３．５，硬脂酸　２，硫黄　１，促进剂ＣＢＳ　产的２．０　ｋｇ混炼胶均分为两份，一份混炼胶在开　１．５，其它１０。　炼机上过辊１　ｒａｉｎ（辊温为８Ｏ℃），室温冷却并停　作者简介：刘恒武（１９７７一）。男，宁夏中宁人，银川佳通轮胎有　放３　ｈ后测定其门尼粘度和温度扫描曲线，另一　限公司工程师，学士，主要从事配方设计和工艺管理工作。　份混炼胶直接测定门尼粘度和温度扫描曲线。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第５期　刘恒武．ＮＲ混炼胶加工性能分析及预测　３０５　２结果与讨论　２．１　物理性能　从表ｌ可以看出，３　烟胶片混炼胶老化前后　的定伸应力和耐磨性能均稍优于ＳＭＲ２０　混炼　胶，其它物理性能相差不大。这表明３　烟胶片可　以达到生产要求。　表ｌ　ＳＭＲ２０　和３　烟胶片混炼胶的物理性能测定结果　ＳＭＲ２０　和３　烟胶片混炼胶的物理性能测　定结果见表１。　项　目　ＳＭＲ２０＃　７１．０　ｌ６．１５　３　烟胶片　７０．９　１９．９３　门尼粘度［－ＭＬ（１＋４）１００　Ｃ］　门尼焦烧时间（１２７　Ｃ）／ｒａｉｎ　硫化仪数据（１５１℃）　Ｍｌ／（ｄＮ・ｍ）　ＭＨ／（ｄＮ・ｍ）　２．４６　１８．７０　６．１１　２．５９　１９．８１　ｆｌｏ／ｒａｉｎ　ｆ３”／ｍｉｎ　ｔ　ＲＩ）／ｒａｉｎ　￡　《）／ｒａｉｎ　６．１８　８．５４　８．２１　１０．２９　１７．１ｌ　１０．５７　ｌ　７．４４　炭黑分散等级／级　Ｘ（小颗粒）　ｙ（大颗粒）　９．９６　１０．Ｏ９　９．７１　４０　６９　３．７　９．７８　２０　３０　６８　３．５　硫化时间（１　５１　Ｃ）／ｒａｉｎ　邵尔Ａ型硬度／度　６０　７０　２０　７０　３Ｏ　７１　４０　７２　４．２　６０　６８　３．５　１６．４　７２　４．３　ｌ　７．８　ｌ（）（ｊ　定伸应力／ＭＰａ　３００　定伸应力　／ＭＰａ　３．６　１　７．２　３．６　ｌ６．３　４．２　１６．９　１６．１　ｌ６．７　２４．９　４６６　１　７．２　２５．３　４３３　拉伸强度／ＭＰａ　拉断伸长率／　拉断永久变形／　２３．７　５１９　２４．３　４９１　２３　２４．８　４７３　２３　７　４７ｌ　２５．１　２５．１　４３８　４６２　２４　阿克隆磨耗量／ｃｍ０　ｌ０Ｏ　Ｃ×４８　ｈ热空气老化后　０．２０９　０．２０１　１０ｏ　定伸应力／ＭＰａ　３００　定伸应力／ＭＰａ　拉伸强度／ＭＰａ　拉断伸长率／　拉断永久变形／　阿克隆磨耗量／ｅｒａ０　４．８　５．３　１８．１　２２　２　１　７．７　２３　６　４ｌ２　２０　０．２３０　３８８　２０　Ｏ．２１３　２．２　加工性能　证）；在不同的加工温度下，相同门尼粘度的混炼　胶ｔａｎ　呈非线性增大趋势；不同ＮＲ混炼胶，即　通常认为，橡胶的损耗因子（ｔａｎ８）越大，其塑　性相对越大，在挤出过程中变形较小；反之，橡胶　的ｔａｎ　越小，其弹性相对越大，挤出过程的变形　较大，因此在一定条件下可以利用橡胶的ｔａｎ￣＇评　价其加工性能。　图１示出了不同门尼粘度的３　烟胶片混　炼胶的温度扫描曲线，图２示出了相同门尼粘　度的３　烟胶片和ＳＭＲ２０　混炼胶的温度扫描　曲线。　从图１和２可以看出，在相同加工温度下，门　尼粘度较低的混炼胶的ｔａｎ８较大，塑性较大，加　工过程中变形较小（这在实际生产中已经得到验　温度／￣ｃ　图ｌ　３　烟胶片混炼胶的温度扫描曲线　门尼粘度；０　６Ｏ；●一７２。　维普资讯 http://www.cqvip.com

３Ｏ６　轮胎工业　２００６年第２６卷　续生产顺利过渡，避免半成品尺寸异常波动现象　产生。　我公司在使用３　烟胶片替代ＳＭＲ２０　生产　胎面胶时，利用上述方法估算后，将终炼胶的门尼　粘度指标上调４个单位，挤出胎面尺寸稳定，没有　出现较大的波动。　４　３结语　温度／℃　图２相同门尼粘度的３　烟胶片和ＳＭＲ￣０　通过采用ＲＰＡ２０００型橡胶加工分析仪对ＮＲ　混炼胶的温度扫描曲线　混炼胶进行温度扫描，可以分析并预测ＮＲ混炼　０一ＳＭＲ２０　；●一３　烟胶片　胶的加工性能，制定合理的工艺条件。这种方法　使在相同门尼粘度和加工温度下，加工性能仍有　可行性较强，对于采用冷喂料工艺挤出的胶料更　差别。因此，更换ＮＲ品种后，可以采取有计划　为适用。　地调整混炼胶门尼粘度或加工温度的方法，使后　收稿日期：２００５—１１—１９　斜交轮胎消费税降至３％　利于改善生产企业的经营状况和促进轮胎产品的　中图分类号：Ｕ４６３．３４１；Ｆ８１０．４２　文献标识码：Ｄ　更新换代。但在取消子午线轮胎消费税之初各方　国家财政部和国家税务总局近日下发了“关　面的意见不少，主要集中于该项税费的取消更利　于调整和完善消费税政策的通知（财税Ｅｚｏｏ６］３３　于子午线轮胎产品比例较高的外资和合资轮胎生　号）”，自２００６年４月１日起斜交轮胎消费税由　产企业。　１ｏ　降至３　，子午线轮胎继续免征消费税。　免征子午线轮胎消费税后，减免斜交轮胎消　对子午线轮胎免征消费税的主要原因是子　费税的呼声不断高涨，特别是２００３年以后，原材　午线轮胎技术先进，属于国家鼓励发展产品。　料价格飞涨，斜交轮胎生产企业处境艰难。为此，　近几年，我国轮胎的子午化率虽然不断提高，总　中国橡胶工业协会通过不同途径转达了斜交轮胎　体子午化率已达到５Ｏ　，但与发达国家相比仍　生产企业减免斜交轮胎消费税的要求并提出了有　然较低。我国斜交轮胎生产企业较多，受国际　关建议。建议说，尽管轮胎的发展方向是子午化，　市场橡胶价格上涨、国内汽车工业要求降价及　但我国地域广阔。道路状况不同，社会购买力差距　斜交轮胎消费税高达１０　的影响，企业经营比　较大，不可能在短时期内全部淘汰斜交轮胎，且近　较困难。为减轻生产企业的负担，并综合考虑财　两年斜交轮胎的产销量不仅没有减小反而有所增　政收入等因素，国家决定将斜交轮胎消费税下调　长，这表明斜交轮胎在国内外仍有较大市场。同　至３　。　时，消费税主要的征收对象为奢侈品和非环保产　１９９４年，国家将轮胎作为“对国家具有财政　品，斜交轮胎不在此范围内。　意义的产品”而对轮胎生产企业在征收１　７　增值　这次税率调整对改善斜交轮胎生产企业的经　税的基础上再征’收１Ｏ　销售额的消费税。鉴于　营状况十分有利，但并不意味着斜交轮胎生产企　２Ｏ世纪末我国轮胎行业出现全面亏损的情况，　业可以高枕无忧。实际上，低价竞销才是造成斜　２００１年１月１日国家取消了子午线轮胎消费税，　交轮胎产销不利的根本原因。因此，斜交轮胎生　其后轮胎行业全面扭亏为盈，子午线轮胎产量大　产企业应该珍惜国家的优惠政策，不再重蹈低价　幅度增长，由２０００年的５　４００万条增至２００５年　竞销的覆辙。　的１．４亿万条。这表明取消子午线轮胎消费税有　（北京橡胶工业研究设计院　黄向前供稿）