彩色力车胎面胶配方

1、课题：彩色胎面胶配方设计班级：高分子122班组别：第一组组长：曹娟 组员：张东方 陈凤姣 丁梓耕 冯骁骁 冯学帅 郭倩 指导老师：张小萍 彩色胎面胶的使用条件分析轮胎最外层与路面接触而表面印有花纹的一层胶料。能使轮胎具有牵引力，缓冲行驶时的冲击和摇摆，防止帘线层的割破和刺穿等。要求具有高度的耐磨性、耐疲劳性能，良好的耐老化性能，较高的拉伸强度、弹性和强韧性，以及行驶时低的生热性。可用天然橡胶、丁苯橡胶、顺式异戊橡胶和顺丁橡胶等生胶制造。胶料中常加入大量炭黑，以提高其物理机械性能。可将胶料用螺杆压出机压出或用压延机压延经冷却而成。前法所制的胎面胶，质量较优，生产能力也较大。一般来说，胎面配方要具

2、有较好耐磨性能，从物理性能上应具备以下几个特点： 合适的定伸应力， 较高的拉伸强度和伸长率， 合适硬度， 较高抗撕裂性能，胎面胶性能指标和检测项目确定（GB/T1702-2008 力车轮胎） 较高的抗屈挠龟裂性能。序号项目试验1拉伸强度/MPa拉伸试验非载重型>8.0断伸长率2胎面磨耗量/cm³胎面胶磨耗试验1.2通过以上资料的查阅和对彩色力车胎胎面胶的综合分析，确定彩色力车胎胎面胶胶料的性能指标为：拉伸强度>8.0MPa扯断伸长率>350N/m阿克隆磨耗量1.2彩色力车胎胎面胶配方设计分析概述 彩色力车胎胎面胶配方的设计重点应考虑胶料的耐磨性、低成本性和易加工性。

3、通过在胎面胶配方中采用NR与SBR 并用的生胶体系, 来满足上述性能要求, 而填充白炭黑和加工油, 既保证了胶料具有一定的物理性能, 又能拥有良好的混炼、挤出和成型等工艺性能三彩色胎面胶胶料的配方设计及配方选材的分析与论证原材料质量份NR70SBR30氧化锌5硬脂酸2硫磺1.5促进剂NOBS1.5促进剂TMTD0.3防老剂MB2防老剂22461白炭黑30碳酸钙20机油8固体古马隆5钛白粉5二甘醇4大红1合计186.3胶鞋大底胶料的配方分析与论证1）：生胶体系的选择NR（标准胶）70SBR（1502）30橡胶并用：使用天然橡胶与丁苯胶并用结合天然橡胶滞后损失小，在多次变形时生热低，丁苯橡胶的耐热

4、性，抗湿滑性好和优良的抓着性 混炼后的胶料的性能，拉伸强度很高，可以拉很长而不断裂，还具有一定回弹性。（2）：硫化体系的选择氧化锌5硬脂酸2二甘醇4硫磺1.8促进剂NOBS1.5促进剂TMTD0.3氧化锌5硬脂酸2二甘醇4硫磺1.8促进剂NOBS1.5促进剂TMTD0.3半有效硫化体系改善硫化胶的抗热氧老化和动态疲劳性能，所得到硫化胶既具有适量的多硫键，又有适量的单双硫交联键，故选用半有效硫化体系。采用具有后效性的促进剂NOBS,TMTD并用可使半有效硫化体系获得较好的抗焦烧性能和硫化平坦性。（3）：补强填充体系的选择白炭黑30碳酸钙20白炭黑具有良好的自补强性，可以改善加工工艺，碳

5、酸钙可做填料，加碳酸钙可降低成本（4）：防护体系的选择防老剂MB2防老剂22461天然橡胶具有不饱和性，容易和氧，臭氧结合发生老化现象。所以本实验选用的是防老剂2246，防老剂MB，减少硫化时的变色，防止橡胶老化有效，无污染适用于白色和彩色制品。可延长制品的使用寿命。（5）：软化增塑体系的选择机油10古马隆5芳烃油对天然橡胶，丁苯橡胶有较好的增塑性能，还有利于胶料的挤出性能。加入固体古马隆可溶解硫磺，有助于硫磺和白炭黑的分散，防止焦烧，改善挤出性能(6)：其他体系的选择大红1钛白粉5橡胶制品的着色剂，。具有着色和遮盖的能力。四、彩色力车胎胎面胶料的配方成本计算序号原材料名称配比（mi）单价（p

6、i）元/公斤Mi*pi密度（pi）Vi（mi/pi）1NBR7021.515050.9276.092SBR-15023012.53360.9431.913氧化锌510505.600.894硬脂酸2660.901.675二甘醇484.01.123.576硫磺1.51.83.961.960.927促进剂NOBS1.52631.81.361.108促进剂TMTD0.38.225.81.260.249防老剂MB225521.441.3810防老剂2246120121.080.9311白炭黑3010602.6015.412碳酸钙200.23182.717.3813机油10320.250.8811.361

7、4古马隆53.627.51.154.3515大红120125.250.0816钛白粉512184.231.4217合计186.3216.832161.3133.4158.6918胶料密度1.2219单位质量胶料成本11.1220单位体积胶料成本13.62彩色胎面胶胶料的加工工艺及性能测试一、实验设备仪器。破胶机 XK-160开关放式炼胶机 平板硫化机 冲片机 电子拉力机 测厚仪 硬度计 阿克隆磨耗 老化试验箱二、实验步骤（一）配料1、 生胶：采用直接称量方法，用电子天平或台秤称2、 硫化化体系：氧化锌、硫磺、促进剂NOBS、促进剂TMTD采用直接称量方法，用电子天平称取3、 填充补强体系：白炭

8、黑，碳酸钙用电子天平称4、 软化增塑体系：古马隆用电子天平称（二）橡胶塑炼1. 用破胶机取一定量的生胶。2. 在指导老师和工作人员的允许后，按机器操作规程开机试运行，并观察机器是否运转正常。3. 检查生胶中是否有金属物质或异物，若无异物即可进行塑炼4. 破胶：将辊距调至1.5mm左右，在靠近大齿轮的一端操作，以防损坏设备。破胶时要依次投料，不易间断，以防胶块弹出伤人5. 薄通：将辊距调至0.5mm,辊温控制在45摄氏度左右。将破过胶的胶料从大齿轮一端加入辊筒，使之通过辊隙，让胶片直接落入接料盘中，当辊筒中无堆积胶时，将盘中胶片旋转90度重新投入辊隙内，继续薄通到规定的时间（1015min）6.

9、 捣胶：将辊距放到1mm，使胶料包辊后用手握割刀从左（右）至右（左）割到近右（左）边缘4/5处附近，不要割断，再向下割，到堆积胶消失时停止割胶，而反复多次7. 将辊距调到所需要的厚度，切割下片8. 塑炼胶料停放24h以上，备混炼用。9. 加料顺序：（1） 、NRSBR塑炼（2） 钛白粉、橡胶大红、防老剂MB2264，氧化锌、固体古马隆，硬脂酸、促进剂NOBS，分散配合剂。（3） 加白炭黑、机油（4） 加硫磺，促进剂TMTD（5） 调大辊距至3mm左右，下片（6） 将混炼胶停放冷却16h以上，备用硫化。（三）橡胶混炼1. 按混炼胶料的实验配方称取所需要的配合剂2. 调节辊温：前辊50-60摄氏度

10、，后辊略低50-55摄氏度3. 包辊：将塑炼好的生胶靠齿轮1/3处投入辊隙合炼，调节辊距使其辊隙上部有适量的堆积胶，经2-3min后，塑炼胶均匀连续的包于前辊，形成光滑无缝隙的包辊胶层，取下胶。放宽辊距至1.5mm，再把胶料放入辊隙包前辊，准备加入配合剂。4. 吃粉：先加入着色剂，为保证硫磺分散均匀，可把生胶，硫磺，硬脂酸先做成母炼胶，然后将白炭黑和软化剂分批交替加入，操作程序如下：a. 用小辊距，冷辊先将胶块压软，使之包辊b. 把辊距适当放大，加硫磺薄通2-3次，并割胶翻炼c. 加氧化锌，防老剂，硬脂酸d. 缓慢加1/3- 1/2补强填充剂e. 加入剩下补强填充剂，左右交替割胶翻胶数次f.

11、加促进剂，继续割胶翻炼，待混炼均匀后薄通下片。 （四）硫化1. 硫化曲线裁取4g的圆形胶片，设定参数后放于无转子硫化仪上，同时按住左右的CLOSE键，使护罩合闭。结束时开启护罩取出试片，记录显示屏的相关数据。（半成品胶料的质量=模腔体积×胶料密度×放大系数 1.2左右）1、硫化特性测试项目硫化温度MHMLTC10TC90TC1OO硫化曲线图2、门尼粘度的测定1、 准备工作（1） 工作服穿戴整齐（2） 检查门尼焦烧机的运转（3） 门尼焦烧机参数的设定：设定上下模温度为120，用大转子（4） 检查空压机的运转，压力达到0.45MPA（5） 准备胶料试样：试样直径45-55厚约6

12、-8的两块圆片，其中一片的中间打孔，试样无杂质、无气泡、无灰尘等，混炼后室温下停放2小时，但不准超过10天2、 操作步骤（1） 达到设定温度后，打开模腔，迅速将转子插入一个试样的孔内，转子放入模腔，另一试样放在转子上方。（2） 按合模键，快速合模，按锁紧键，适时锁紧转子，快速按电机键，按焦烧键，进入焦烧实验状态。（3） 粘度由最低点上升到40个门尼粘度时，或实验时间到60分钟时自动停机。（4） 打印出数据（5） 先后按锁紧键和合模键开模，清理转子、模腔。（6） 合模、关机，关闭空压机、打印机。（7） 填写仪器使用记录（8） 清理现场、打扫卫生。 门尼粘度实验数据NO LMMax MooneyM

13、ooneyMooney注：温度： 时间： (五)性能测试硫化试片（拉伸试样试片，撕裂试样试片）根据硫化曲线确定T90，设定平板硫化机的参数，将模具放于平板硫化机上进行加热。然后称取50g左右的胶片两份并标好压延方向，待平板硫化机的温度达到设定的温度时取出模具，将胶片放于模具中央，然后将模具放在硫化机上，将硫化机合模。等到开模时取出模具和胶片，然后对胶片进行修剪和质量分析。硫化条件温度：165摄氏度压力：模具压力15MPa时间：根据正硫化时间而定排气：3次1拉伸性能测试规格：试样I型温度23±2C°拉伸速度500±50mm/min试样工作长度25.0±0.

14、5试样厚度10.0±0.5试样宽度6.00.0+0.41、用冲片机在硫化好的胶片上制备出四个哑铃型式样，注意要平行于压延方向（1) 用测试仪量取标距内的厚度3点，取中值（2) 接上电源，按下主机电源，开动主机调节拉伸速度为500mm/min试停机（3) 将试样一端平正夹在夹持器中，然后将另一端平正夹在下夹持器中。（4) 将上下伸长自动跟踪夹分别夹在标距线上，再将上夹持器制动手柄恢复原位，使上夹持器能摆动，处于自然状态。（5) 输入式样的相应数据（6) 实验开始按“实验”键，然后按主机按钮开动机械动作拉伸，实验结束时按“停止”键（7) 依次反复按“结果”键，记录数据2.撕裂性能测定（1

15、）使用仪器及工具： CP-25冲片机JDL-2500N电子式拉力试验机（2）试样：直角形试样应从模压试片上裁切，试片厚度2.0mm±0.2mm。裁切前硫化后试片应在标准室温下停放不少于3h，不超过15天。裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向（撕裂方向）与压延方向一致。试样个数不少于4个。试样的割口深度应符合如下要求：需要割口的直角形试样，割口在试样的内角顶点，深度为（1.0±0.2）mm。（3）试验操作过程:检查设备仪器，整理设备仪器、环境，准备相关工具。开机（如是电脑型点进界面），进行相关参数设定（如方式、速度等）。将试样夹于上下夹持器中一定深度且使其在平行的位置上充分均匀

16、的夹紧。当进行直角形或新月形试样试验时，将试样延轴向对准拉伸方向分别夹入上下夹持器一定深度，以保持在平行的位置上充分均匀的夹紧。将试样置于拉力试验机的夹持器上后，调整好拉力机（如用电脑拉力机，开启软件选择试验方法设定参数输入尺寸），开动试验机，按规定的深度对试样进行拉伸，直至试样撕裂，直角形、新月形试样记录其最大力值。试验结束后，关机、关电、关气等，清理现场并作好相关实验使用记录3、硬度的测定（1） 实验前检查式样，如表面有杂质需用纱布沾酒精擦净;（2） 校正：自由状态下应为零度，当与测量平台完全接触时，此时表的刻度为100度（3） 将试样放在表头与平台之间，压下手柄，式样缓慢地受到1kg力的

17、负荷时立即读数（4） 式样上每一点只准测量一次硬度，测量点与点之间距离不少于10mm实验数据处理：测试样品名称测试项目 硬度（邵尔A） 拉伸强度 （MPa) 扯断伸长率（%）300%定伸应力（MPa)撕裂伸强度（KN/m) 123实验结果4.阿克隆磨耗测定1）接电：将电机插头、电源线插头及光电转换开关插头插入电子计数器后面板上的插座中2）角度调节：松开锁紧螺帽，旋转角度调节手轮使指针指在所需的倾角（一般为15度),然后旋转锁紧螺母固定丝杆。3）装样：把胶轮固定在胶轮轴上，将砝码放置于砂轮支架上。4）预磨：接通电子计数器电源，打开电源开关，调节欲置数按键至600转（为预磨时间1520min的中间值）后，按下启动按钮开始预磨，使胶轮按顺时针方向旋转