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橡胶防老剂复合防D是以D的单体为基体,经多种辅料加工复合而成。由常州市五洲化工有限公司生产的复合防D是在保持D优异性能的基础上,还具备低毒和分散好的优点,性能鉴定采用的是轮胎胎面胶实用配方,即NR:40,BR:35,SBR:25,SA:3,ZnO:5,S:1.4,CZ:0.8,操作油:0.5,碳黑:50,石腊:2,对比的防老剂采用复合防D和防D,均为单用。(见表一)
8 k) y5 r q0 h/ K表一、三胶并用胶配方中防老剂的品种及数量
( @/ f# H+ q. m' v0 k3 Y1 q防老剂 02A33 02A34 02A35& H, E/ o. R$ X4 Z% \
4010NA 1.5 / /
0 l: A7 K; Z" [, T) N防D / 1.5 /% [) s1 V. n1 k# d+ s" Y, U) j# J- i4 x
复合防D / / 1.5! Y2 @5 @+ l. T; l6 y
- y" t+ J' @+ m5 t, ^
一、混炼胶硫化特性的影响
+ h( w" M3 {) i! B; b用U型硫化仪测定。试验温度143℃,摆动角度3°,摆动频率3次/分,主要测定胶料的焦烧时间t10及正硫化时间t90,数据见表二:0 ]0 u |# m* o2 i% Z
表二、胶料的焦烧时间t10及正硫化时间t90
- ~# b: a, t& Z5 E4 V项 目 02A334 _6 }0 i( Y# P9 _1 S" c3 z
(4010NA) 02A34( u# `$ ^& `# l9 B& R4 ~
(防D) 02A352 Y* \! @" } I
(复合防D); s o4 G* {) L
t10,min 8 7.5 8.0- |. w4 U$ b2 @5 N2 a
t90,min 20 20 21' r9 R/ v7 M: ]
1 L- z" h& E5 r$ G5 J4 P; ]
二、复合防D对硫化胶应力-应变性能的影响(见表三)
+ Z6 P' `. ?0 | ~! ~( j表三、复合防D对硫化胶应力----应变性能的影响(硫化条件143℃×30min)! S4 }+ j+ n( ]1 j
项 目 02A33- a9 y9 O; T) x( @# x3 q
(4010NA) 02A34
! l* A. j2 w/ N# x: l8 w# ?3 Z(防D) 02A35, b4 ]8 \! Q2 M( B7 O4 C* Y2 U
(复合防D)3 K s7 V+ O1 S) G- d
100℃,24h老化前后的数据 老化前 老化后 老化前 老化后 老化前 老化后
' W' R$ K) D, {3 P5 X0 X" U6 \邵尔A硬度 53 61 51 63 52 60' N* E3 l7 A! _: p" J" r
扯断伸长率,% 660 470 650 440 660 480" c2 d, e V* V' {' w( p2 k
扯断强度,MPa 19.5 17.1 19.7 16.4 19.9 18.6* z1 Q; m% b) O
300%定伸应力,Mpa 5.7 10.3 5.2 9.5 5.7 9.6
8 k# _. ~; t, ?; @$ J永久变形,% 11 14 11
( @) f7 E( r5 A* G3 [由表三可以看出,三种防老剂对硫化剂应力-应变性能均无不良影响。8 C7 n$ S2 x6 S j$ i; h* k
三、防老剂复合防D抗屈挠性能# K2 ~' e2 s0 E$ j+ M
胶料的屈挠龟裂性能采用德默西亚屈挠试验机测定,以3个试样中,有2个达到了3次裂口时的屈挠次数作为试验结果。可能是三并胶中含有顺丁胶的缘故,因此,50万转均未产生裂口。
" V' H3 ~5 c; T9 C' i四、抗热氧老化性能' T1 J9 |8 d7 T* ~" y1 I: R
胶料的热氧老化在高温应力松弛仪中进行,试验温度110℃,试样伸长率40%。胶料在老化的过程中,应力不断下降,应力下降至起始应力的一半所需要的时间称应力松弛半衰期(t0.5),该时间愈长,则抗氧性能越好。3 X5 h5 C$ W# N1 a0 j( a
表四、应力松驰半衰期(t0.5)比较4 m7 i( [# h( K/ U% t" P7 z, y7 F
配方号 02A33
1 J3 p0 U* }5 P4 @% T L% y(4010NA) 02A34
$ i: l+ q# z) B i7 ~(防D) 02A353 L0 }2 U3 A# u o1 ?
(复合防D)
. y5 Z+ e* U7 N2 Zt0.5 min 840 710 780
# q( x+ I0 g& d- O+ S从上表可以看出,复合防D具有很好的抗热氧老化性能。
! l( R n; Y/ t( H五、复合防D的抗臭氧老化性能7 C8 Q8 C6 L" M3 |! P- |4 H
胶料的臭氧老化试验在XY型臭氧老化试验仪中进行。臭氧浓度300pphm,试验温度40℃,伸长率30%,动态试验每分钟拉伸42次。
/ E) l; m) C& K5 l+ `- w根据臭氧老化系数(老化后与老化前试样30%定伸应力之比)评判试验结果,该值愈大则说明抗臭氧老化性能愈好。臭氧老化系数与试样裂口的程度具有相关性。8 x, x. W r) `) z, J# v- z3 s$ x
表五、 抗臭氧老化性能比较(试验时间为14h)
9 ?# F: W# L9 Y. M' v配 方 号 02A33 F7 Z8 O$ Z- w; ?/ ~$ Z+ D
(4010NA) 02A34
. c! l B8 S9 f2 T* N(防D) 02A353 o( _" G0 f$ O* Y, i G
(复合防D)8 @) F, r1 ^& R; q) m7 U
静态臭氧老化系数 0.85 0.62 0.79
8 ~& [' K6 Y/ e. A, c- o; B' M) h7 t动态臭氧老化系数 0.96 0.71 0.886 I# m3 v3 ` } |9 E' }+ p
从上表可以看出,复合防D在三胶并用胶中,无论是静态还是动态,其抗臭氧老化性能均能超过防D 的性能水平。
5 F$ I0 s1 u) L. I6 A' {. Q六、毒性试验
* a; p5 R0 K$ c+ n! r( B毒性试验采用大鼠、经口服观测毒性试验方法。
: O; ?; t1 Z G 表六、 毒性试验2 L: t# L7 \4 H+ y# h6 J$ q# R0 p- \3 L
配 方 号 急性毒性LD50 mg/kg
: j; ~9 _9 r$ k防D 8900
9 j- j: \! B. ?* l. e复合防D 1000001 n- u& ^0 b2 P2 q+ z$ d$ @7 ?
备注:LD50-半数致死剂量或浓度。
2 ^3 P7 i$ B' o, }6 D7 }七、结论
9 s: c4 b. \1 h( J, t2 S1、复合防D的各项性能均能达到防D的水平。(在三胶并用胶配方中)' ~5 n. s1 v2 A! I
2、复合防D的毒性远远低于防D。- q( Q+ v' Q- O3 L5 _# \6 s8 R6 Q2 G) w
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