由于促胺類促進劑NOBS(2-嗎啉基硫代苯并噻唑次磺酰胺)含有嗎啉基,在橡膠加工過程中易產生有害的亞硝胺,有最終誘發致癌的可能性,全球許多國家相繼出臺限制性法規,我國目前還沒有制定相應的法規禁用促進劑NOBS。但是隨著我國加入WTO,我國橡膠硫化促進劑工業只有緊緊跟上國外環保硫化體系的潮流,即使我國不制定禁用法規,由于大量外資輪胎進入中國,他們所需助劑本土化,也要求我國橡膠硫化促進劑環保化,因此使用無毒促進劑替代促進劑NOBS已成大勢所趨。
伯胺類促進劑NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)也是一種優良的后效性快速硫化促進劑,無毒性,工藝操作安全性好,已成為促進劑NOBS的有效代用品。隨著促進劑NS的原料叔丁胺新工藝的開發,其價格會越來越被人們接受。為了減少環境污染,我們做了促進劑NS等量替代促進劑NOBS在工程輪胎胎冠中的應用。
1 實驗
1.1主要原材料
促進劑NS,河南鄭州金山化工有限公司產品;促進劑NOBS,山東單縣化工有限公司產品;其余原材料均為我公司正常生產用原材料。
1.2配方
試驗配方(質量份):生膠 100;硫黃 1.5;促進劑NS 1.2;防焦劑CTP 0.30;炭黑 57;防老劑 3.5;芳烴油 8;其它 8。
正常配方:促進劑 NOBS 1.2,防焦劑 CTP 0.25,其它同試驗配方。
1.3設備和儀器
1.7L 密煉機,英國本伯里公司產品;Φ150mm×320mm開煉機,廣東湛江機械廠產品;PN370 密煉機,意大利POMINI公司產品;XM140密煉機,大連冰山橡塑有限公司產品;140t平板硫化機,上海東方機械廠產品;XQ-250橡膠拉力試驗機,上海第一橡膠機械廠產品;M-1500門尼粘度計,美國孟山都公司產品。
1.4 膠料制備和性能測試
小配合膠料制備:采用1.7密煉機進行混煉,混煉周期6min;硫化劑在Φ150mm×320mm開煉機加入,時間5min.
大配合膠料制備:一段(母膠)在PN370密煉機生產,二段(終煉膠)在XM140密煉機生產。
母煉膠加料順序:生膠、小料→炭黑→油→排膠,混煉周期為3.5min.
終煉膠加料順序:母煉膠→硫黃、促進劑、防焦劑→排膠。混煉周期為6min.
膠料的各項性能按相應的國家標準進行測試。
2 結果與討論
2.1化學分析結果
對促進劑NS和促進劑NOBS進行化學分析,試驗結果及指標見表1。
根據表1的化學分析結果可以看出,促進劑NS和促進劑NOBS的各項化學分析結果均符合企業標準要求。
2.2小配合試驗
小配合試驗是將促進劑NS與促進劑NOBS在工程輪胎胎冠膠膠配方中進行對比試驗,試驗結果見表2。
從表2可以看出,與正常生產配方膠料相比,試驗配方膠料的扯斷伸長率略有提高,邵爾A型硬度略有減小,屈撓裂口有所改善。其它性能基本相當。
2.3大配合試驗
根據小配合試驗結果,在車間進行促進劑NS等量替代促進劑NOBS的大配合試驗,試驗結果見表3。
從表3可以看出,與正常生產配方膠料相比,試驗配方膠料的焦燒時間稍有縮短,扯斷伸長率略有提高,與小配合試驗結果保持了一致。
2.4工藝性能
試驗配方膠料的混煉工藝與正常生產配方膠料的完全相同,沒有異常。在胎面擠出工藝中,膠料的熱煉、供膠正常。在冬季的時候,擠出胎面正常;夏季的時候,由于試驗配方膠料的焦燒時間略短,會出現略微熟膠現象,可以增大防焦劑CTP的用量解決。
2.5成品試驗
胎冠膠采用試驗配方試制了10條23.5-25-16PR外胎,成品物理機械性能與正常生產外胎基本一致,符合有關工程輪胎國家標準。
3 結語
1. 促進劑NS沒有毒性,在工程輪胎胎冠膠配方中,可等量替代促進NOBS,能保證膠料的物理機械性能,避免對人體的危害。
2. 在工程輪胎胎冠膠配方中,采用促進劑NS等量替代促進劑NOBS,通過適當增加防焦劑用量,可使膠料具有較好的加工性能。
伯胺類促進劑NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)也是一種優良的后效性快速硫化促進劑,無毒性,工藝操作安全性好,已成為促進劑NOBS的有效代用品。隨著促進劑NS的原料叔丁胺新工藝的開發,其價格會越來越被人們接受。為了減少環境污染,我們做了促進劑NS等量替代促進劑NOBS在工程輪胎胎冠中的應用。
1 實驗
1.1主要原材料
促進劑NS,河南鄭州金山化工有限公司產品;促進劑NOBS,山東單縣化工有限公司產品;其余原材料均為我公司正常生產用原材料。
1.2配方
試驗配方(質量份):生膠 100;硫黃 1.5;促進劑NS 1.2;防焦劑CTP 0.30;炭黑 57;防老劑 3.5;芳烴油 8;其它 8。
正常配方:促進劑 NOBS 1.2,防焦劑 CTP 0.25,其它同試驗配方。
1.3設備和儀器
1.7L 密煉機,英國本伯里公司產品;Φ150mm×320mm開煉機,廣東湛江機械廠產品;PN370 密煉機,意大利POMINI公司產品;XM140密煉機,大連冰山橡塑有限公司產品;140t平板硫化機,上海東方機械廠產品;XQ-250橡膠拉力試驗機,上海第一橡膠機械廠產品;M-1500門尼粘度計,美國孟山都公司產品。
1.4 膠料制備和性能測試
小配合膠料制備:采用1.7密煉機進行混煉,混煉周期6min;硫化劑在Φ150mm×320mm開煉機加入,時間5min.
大配合膠料制備:一段(母膠)在PN370密煉機生產,二段(終煉膠)在XM140密煉機生產。
母煉膠加料順序:生膠、小料→炭黑→油→排膠,混煉周期為3.5min.
終煉膠加料順序:母煉膠→硫黃、促進劑、防焦劑→排膠。混煉周期為6min.
膠料的各項性能按相應的國家標準進行測試。
2 結果與討論
2.1化學分析結果
對促進劑NS和促進劑NOBS進行化學分析,試驗結果及指標見表1。
根據表1的化學分析結果可以看出,促進劑NS和促進劑NOBS的各項化學分析結果均符合企業標準要求。
2.2小配合試驗
小配合試驗是將促進劑NS與促進劑NOBS在工程輪胎胎冠膠膠配方中進行對比試驗,試驗結果見表2。
從表2可以看出,與正常生產配方膠料相比,試驗配方膠料的扯斷伸長率略有提高,邵爾A型硬度略有減小,屈撓裂口有所改善。其它性能基本相當。
2.3大配合試驗
根據小配合試驗結果,在車間進行促進劑NS等量替代促進劑NOBS的大配合試驗,試驗結果見表3。
從表3可以看出,與正常生產配方膠料相比,試驗配方膠料的焦燒時間稍有縮短,扯斷伸長率略有提高,與小配合試驗結果保持了一致。
2.4工藝性能
試驗配方膠料的混煉工藝與正常生產配方膠料的完全相同,沒有異常。在胎面擠出工藝中,膠料的熱煉、供膠正常。在冬季的時候,擠出胎面正常;夏季的時候,由于試驗配方膠料的焦燒時間略短,會出現略微熟膠現象,可以增大防焦劑CTP的用量解決。
2.5成品試驗
胎冠膠采用試驗配方試制了10條23.5-25-16PR外胎,成品物理機械性能與正常生產外胎基本一致,符合有關工程輪胎國家標準。
3 結語
1. 促進劑NS沒有毒性,在工程輪胎胎冠膠配方中,可等量替代促進NOBS,能保證膠料的物理機械性能,避免對人體的危害。
2. 在工程輪胎胎冠膠配方中,采用促進劑NS等量替代促進劑NOBS,通過適當增加防焦劑用量,可使膠料具有較好的加工性能。