由于用硅烷偶联剂改性白炭黑既可以提高白炭黑的补强性能,又可以改善或保持白炭黑的其它物理性能,因此用偶联剂改性白炭黑已成为提高橡胶工业制品使用性能的重要手段。本课题探讨了偶联剂Ｓｉ69在全钢载重子午线轮胎带束层和胎体胶料中的应用。

1　实验

1.1　主要原材料偶联剂Ｓｉ69,硫质量分数0.20～0.22,二硫化物质量分数0.09～0.11,南京曙光化工厂产品;白炭黑,二氧化硅质量分数≥0.87,ｐＨ值5.5～7.0,中美合资南昌南极化工公司产品;其它原材料均为市售工业品。

1.2　测试方法物理性能均按相应的国家标准测试。钢丝静态抽出力按ＡＳＴＭＤ1871标准测试。动态粘合性能用ＸＺ 82钢丝与橡胶粘合动态试验机测试。试验方法为:将尺寸为20ｍｍ×15ｍｍ×10ｍｍ的试样放入剪切模腔并压紧上、下模后,对钢丝帘线施加张力,然后开机,钢丝帘线即在一定剪切变形、模温和张力条件下进行动态屈挠,直至最后钢丝从胶块中抽出(同时自动记录下模腔曲轴转数)即完成试验。模腔曲轴转数的多少即表示胶料与钢丝动态粘合性能的好坏。试验条件为:剪切速率　120ｒ·ｍｉｎ-1;模温　(90±3)℃;钢丝抽出张力　147Ｎ;上下模相对转动位移　9%～11%。试验结果(模腔曲轴转数):以12个试验值的平均值表示。

2　结果与讨论

2.1　基本试验为了研究偶联剂Ｓｉ69对轮胎胶料性能的影响,首先进行基本配合试验。基本试验配方见表1,试验结果见表2。从表2看出,加偶联剂Ｓｉ69的胶料动态粘合性能、屈挠性能提高生热降低,扯断永久变形减小,加工性能改善。

2.2　应用试验为考察偶联剂Ｓｉ69在轮胎胶料中的实际应用效果,将其加入全钢载重子午线轮胎带束层和胎体胶料中进行了实际应用试验。

2.2.1　带束层胶料偶联剂Ｓｉ69在带束层胶料中应用的试验配方见表3,试验结果见表4。从表4看出,偶联剂Ｓｉ69用于带束层胶料中所反映出来的性能规律与基本试验结果一致,且随着偶联剂Ｓｉ69用量的增大,胶料老化后动态粘合性能进一步改善。由此可见,偶联剂Ｓｉ69对改善钢丝带束层胶料的动态粘合性能,尤其是老化后的动态粘合性能有极为显著的作用。这可能与偶联剂Ｓｉ69改变了钢丝帘线与胶料的接触面结构及其在ＮＲ胶料中有抗返原的作用有关。





2.2.2　胎体胶料偶联剂Ｓｉ69在胎体胶料中应用的试验配方见表5,试验结果见表6。从表6可以看出,加偶联剂Ｓｉ69的6#胶料老化后钢丝静态抽出力较老化前下降较小;模腔曲轴转数比未加偶联剂的7#和8#胶料分别高82 9%和532 8%,老化后模腔曲轴转数也大大高于7#和8#胶料。由此可见,偶联剂Ｓｉ69对改善胎体胶料的动态粘合性能极为有利。

3　结论(1)偶联剂Ｓｉ69可以改善白炭黑胶料的加工性能和提高动态粘合性能、屈挠性能,降低生热,减小扯断永久变形。(2)偶联剂Ｓｉ69可以改善带束层和胎体胶料的动态粘合性能,尤其是老化后的动态粘合性能。(3)偶联剂Ｓｉ69的用量在一定范围内增大,使用效果更佳。