不同CA值环保橡胶油产品应用技术

不同CA值环保橡胶油产品应用技术第1页/共38页

橡胶油在配方体系中作为橡胶软化剂，是橡胶加工生产中一种重要的加工助剂。橡胶油用于橡胶制品及轮胎中，主要是改善胶料的加工性能，降低生产成本。一、立项背景第2页/共38页1994年欧盟化学品分类与标示机构就将多环芳烃族化合物（PCA）质量分数大于0.03的芳烃油归类为致癌物及毒性物。2005年欧洲橡胶工业联合协会（BLIC）和国际合成橡胶生产者协会（IISRP）共同宣布将在轮胎中使用无毒性油品，并于2010年1月1日在轮胎生产中全面禁用有毒橡胶油。第3页/共38页欧盟指令2005/69/EC进一步把限制条件明确为：①根据IP346方法测定的多环芳烃化合物（PCA）含量必须小于3%②苯并芘含量小于1ppm③八种特定多环芳烃含量小于10ppm第4页/共38页

芳烃油（DAE）替代品处理芳烃油（TDAE）环烷油（NAP）浅抽油（MES）第5页/共38页目前全球对环保橡胶油的需求量约为140万吨，而现在全球只有德国汉胜公司、尼纳斯石油公司等少数几家公司能够提供环保型橡胶油，且供应量只有30万吨左右，缺口极大。我国近年来对环保橡胶油的研制及应用研究发展迅速，主要研究单位包括中海油、中石油及中石化三大油品供应商，同时一些有远见和实力的民营企业也积极进行环保橡胶油的研发工作，争相占领巨大的环保橡胶油市场。二、国内外研究生产现状第6页/共38页4．轮胎试制3．橡胶填充油应用研究2．橡胶操作油应用研究三、工作内容

⑴系列环保橡胶油的组成及理化性能分析；⑵不同CA值环保橡胶油对轮胎胎面胶性能的影响；(3)环保橡胶油不同用量对轮胎胎面胶性能的影响

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本项目通过配方优化设计，研究环保橡胶油中不同芳烃含量对胶料混炼胶性能，加工性能及硫化胶性能的影响规律。优选出适于工业化生产的环保橡胶油品种，并形成新型国产环保橡胶油在半钢丝子午线轮胎全合成胎面胶中的应用技术。

项目目标第8页/共38页项目技术指标T01T03T06T07拉伸强度MPa≥1719.219.118.420.3拉断伸长率%≥350367417413441300%定伸应力MPa≥

813.513.312.913.2生热℃≤4237.637.236.836.7磨耗1.61km/cm3≤0.200.10.130.090.1项目考核指标第9页/共38页实验方案1）试验配方：选择半钢子午线轮胎的胎面胶配方作为试验配方2）试验油品：环保油，轮胎厂在用高芳烃油，TDAE，8450，4700；3）试验项目：

主要混炼胶性能：混炼特性（包括混炼各段混炼功率，排胶温度，结团性以及下片后胶片表面特性等），包辊性试验，混炼胶门尼粘度，门尼松弛，门尼焦烧，硫化特性等；

主要硫化胶物理性能：硬度，拉伸强度，扯断伸长率，永久变形，回弹性，100%定伸应力，300%定伸应力，撕裂强度，压缩生热，压缩永久变形，终动压缩率，屈挠龟裂，炭黑分散度等第10页/共38页试验部分第11页/共38页检验项目T01T03T06T07T10TDAE8450结构族组成CA,%CN,%CP,%12.046.042.013.051.036.014.547.53814.250.035.815.748.33625.631.443.0144343CA+CN%58646264.2645757PCA%0.91.62.22.22.72.23.0Benzo(a)pyreneppm－－－－－8PAHSppm－0.93.695.5110.08油品环保性能第12页/共38页不同CA含量环保橡胶油应用性能研究

选用半钢子午线轮胎胎面胶配方作为试验配方，考察新型不同CA值的环保橡胶油及其不同用量应用性能。试验配方第13页/共38页试验样品：T01、T03、T06、T07、T10对比样品：DAE、TDAE、8450和4700第14页/共38页油品种类T01T03T06T07T10TDAE84504700DAESBR1500909090909090909090BR9000101010101010101010ZnO4.04.04.04.04.04.04.04.04.0StA2.52.52.52.52.52.52.52.52.5炭黑555555555555555555防老剂4.04.04.04.04.04.04.04.04.0促进剂NS1.71.71.71.71.71.71.71.71.7S2.02.02.02.02.02.02.02.02.0操作油101010101010101010其它3.23.23.23.23.23.23.23.23.2合计182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4第15页/共38页进行新型不同CA含量环保橡胶油以及不同用量对胶料加工性能，混炼胶性能，硫化胶物理机械性能及动态力学性能的影响，并与高芳烃油及国外环保油品进行性能对比试验。试验内容：第16页/共38页油品种类T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE生胶捏炼/密炼机电流A121212121212121212小料/密炼机电流A131010101010101010炭黑+油/密炼机电流A232120202020202020排胶/密炼机电流A181718181818181818排胶温度℃155150150150150150150150150排胶结团性优优优优优优优优优下片后胶片外观优优优优优优优优优包辊性优优优优优优优优优混炼特性第17页/共38页油品种类T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE混炼胶门尼粘度ML(1+4)100℃545454545353545452门尼松弛t70s777778787t80s111111111111111111截距k49.750.650.451.050.150.150.250.845.8斜率α-0.519-0.523-0.517-0.522-0.521-0.527-0.530-0.535-0.513面积A930935949945932914907903874混炼胶门尼粘度及门尼松弛

第18页/共38页油品种类T03T06T03*T06*TDAE84504700混炼胶门尼粘度ML(1+4)100℃54545757535454门尼松弛t70s7777878t80s11111111111111面积A9359491028997914907903不同用量第19页/共38页油品T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE无转子硫化仪(150℃)MLdNm7.327.637.507.747.657.537.397.427.60MHdNm27.8229.3328.6530.0329.1329.2929.6528.2429.24t10min9.159.159.288.889.338.588.859.728.72t90min15.5315.6816.2715.8816.0314.9516.2216.2215.20混炼胶硫化特性

第20页/共38页油品T03T06T03*T06*TDAE84504700无转子硫化仪(150℃)MLdNm7.637.509.499.377.537.397.42MHdNm29.3328.6533.6133.1829.2929.6528.24t10min9.159.288.658.638.588.859.72t90min15.6816.2714.5514.4314.9516.2216.22不同用量第21页/共38页油品种类T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE硬度邵尔A747474737473737473扯断伸长率%367417413441401446442440455拉伸强度MPa19.219.118.420.317.219.819.418.819.9100%定伸应力Mpa3.213.153.023.133.042.923.182.973.16300%定伸应力Mpa13.513.312.913.212.712.613.212.411.8拉断永久变形%11.610.21210.49.610.810.410.810.6撕裂强度kN/m494851495050515051回弹性%454645474444454444硫化胶物理性能第22页/共38页硫化胶物理性能

第23页/共38页第24页/共38页第25页/共38页第26页/共38页油品T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE拉断伸长率%老化后303306314324300312318339383老化前367417413441401446442440455拉断伸长率变化率%-17.4-26.6-24.0-26.5-25.2-30.0-28.0-22.9-15.8拉伸强度MPa老化后16.217.417.418.116.716.016.416.918.9老化前19.219.118.420.317.219.819.418.819.9拉伸强度变化率%-15.6-8.9-5.43-10.8-2.91-19.2-15.4-10.1-5.0老化系数0.700.670.720.660.730.570.610.670.80硫化胶老化性能

第27页/共38页油品T03T06T03*T06*TDAE84504700拉断伸长率%老化后306314311318312318339老化前417413430410446442440拉断伸长率变化率%-26.6-24.0-27.7-22.4-30.0-28.0-22.9拉伸强度MPa老化后17.417.417.917.216.016.416.9老化前19.118.420.018.019.819.418.8拉伸强度变化率%-8.9-5.43-10.5-4.44-19.2-15.4-10.1老化系数0.670.720.650.740.570.610.67不同用量第28页/共38页硫化胶压缩生热

第29页/共38页硫化胶抗湿滑性能

第30页/共38页油品种类T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE阿克隆磨耗cm3/1.61km0.10.130.090.10.10.130.080.110.08油品T03T06T03*T06*TDAE84504700阿克隆磨耗cm3/1.61km0.130.090.120.110.130.080.11第31页/共38页硫化胶滚动阻力

第32页/共38页四、结论1.油品化学性能

中海沥青股份有限公司提供的环保橡胶油T-01T-03T-06T-07符合作为橡胶油的环保