不同CA值環(huán)保橡膠油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)

不同CA值環(huán)保橡膠油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)第1頁/共38頁

橡膠油在配方體系中作為橡膠軟化劑，是橡膠加工生產(chǎn)中一種重要的加工助劑。橡膠油用于橡膠制品及輪胎中，主要是改善膠料的加工性能，降低生產(chǎn)成本。一、立項(xiàng)背景第2頁/共38頁1994年歐盟化學(xué)品分類與標(biāo)示機(jī)構(gòu)就將多環(huán)芳烴族化合物（PCA）質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.03的芳烴油歸類為致癌物及毒性物。2005年歐洲橡膠工業(yè)聯(lián)合協(xié)會(huì)（BLIC）和國(guó)際合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì)（IISRP）共同宣布將在輪胎中使用無毒性油品，并于2010年1月1日在輪胎生產(chǎn)中全面禁用有毒橡膠油。第3頁/共38頁歐盟指令2005/69/EC進(jìn)一步把限制條件明確為：①根據(jù)IP346方法測(cè)定的多環(huán)芳烴化合物（PCA）含量必須小于3%②苯并芘含量小于1ppm③八種特定多環(huán)芳烴含量小于10ppm第4頁/共38頁

芳烴油（DAE）替代品處理芳烴油（TDAE）環(huán)烷油（NAP）淺抽油（MES）第5頁/共38頁目前全球?qū)Νh(huán)保橡膠油的需求量約為140萬噸，而現(xiàn)在全球只有德國(guó)漢勝公司、尼納斯石油公司等少數(shù)幾家公司能夠提供環(huán)保型橡膠油，且供應(yīng)量只有30萬噸左右，缺口極大。我國(guó)近年來對(duì)環(huán)保橡膠油的研制及應(yīng)用研究發(fā)展迅速，主要研究單位包括中海油、中石油及中石化三大油品供應(yīng)商，同時(shí)一些有遠(yuǎn)見和實(shí)力的民營(yíng)企業(yè)也積極進(jìn)行環(huán)保橡膠油的研發(fā)工作，爭(zhēng)相占領(lǐng)巨大的環(huán)保橡膠油市場(chǎng)。二、國(guó)內(nèi)外研究生產(chǎn)現(xiàn)狀第6頁/共38頁4．輪胎試制3．橡膠填充油應(yīng)用研究2．橡膠操作油應(yīng)用研究三、工作內(nèi)容

⑴系列環(huán)保橡膠油的組成及理化性能分析；⑵不同CA值環(huán)保橡膠油對(duì)輪胎胎面膠性能的影響；(3)環(huán)保橡膠油不同用量對(duì)輪胎胎面膠性能的影響

第7頁/共38頁

本項(xiàng)目通過配方優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究環(huán)保橡膠油中不同芳烴含量對(duì)膠料混煉膠性能，加工性能及硫化膠性能的影響規(guī)律。優(yōu)選出適于工業(yè)化生產(chǎn)的環(huán)保橡膠油品種，并形成新型國(guó)產(chǎn)環(huán)保橡膠油在半鋼絲子午線輪胎全合成胎面膠中的應(yīng)用技術(shù)。

項(xiàng)目目標(biāo)第8頁/共38頁項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)T01T03T06T07拉伸強(qiáng)度MPa≥1719.219.118.420.3拉斷伸長(zhǎng)率%≥350367417413441300%定伸應(yīng)力MPa≥

813.513.312.913.2生熱℃≤4237.637.236.836.7磨耗1.61km/cm3≤0.200.10.130.090.1項(xiàng)目考核指標(biāo)第9頁/共38頁實(shí)驗(yàn)方案1）試驗(yàn)配方：選擇半鋼子午線輪胎的胎面膠配方作為試驗(yàn)配方2）試驗(yàn)油品：環(huán)保油，輪胎廠在用高芳烴油，TDAE，8450，4700；3）試驗(yàn)項(xiàng)目：

主要混煉膠性能：混煉特性（包括混煉各段混煉功率，排膠溫度，結(jié)團(tuán)性以及下片后膠片表面特性等），包輥性試驗(yàn)，混煉膠門尼粘度，門尼松弛，門尼焦燒，硫化特性等；

主要硫化膠物理性能：硬度，拉伸強(qiáng)度，扯斷伸長(zhǎng)率，永久變形，回彈性，100%定伸應(yīng)力，300%定伸應(yīng)力，撕裂強(qiáng)度，壓縮生熱，壓縮永久變形，終動(dòng)壓縮率，屈撓龜裂，炭黑分散度等第10頁/共38頁試驗(yàn)部分第11頁/共38頁檢驗(yàn)項(xiàng)目T01T03T06T07T10TDAE8450結(jié)構(gòu)族組成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油品環(huán)保性能第12頁/共38頁不同CA含量環(huán)保橡膠油應(yīng)用性能研究

選用半鋼子午線輪胎胎面膠配方作為試驗(yàn)配方，考察新型不同CA值的環(huán)保橡膠油及其不同用量應(yīng)用性能。試驗(yàn)配方第13頁/共38頁試驗(yàn)樣品：T01、T03、T06、T07、T10對(duì)比樣品：DAE、TDAE、8450和4700第14頁/共38頁油品種類T01T03T06T07T10TDAE84504700DAESBR1500909090909090909090BR9000101010101010101010ZnO4.04.04.04.04.04.04.04.04.0StA2.52.52.52.52.52.52.52.52.5炭黑555555555555555555防老劑4.04.04.04.04.04.04.04.04.0促進(jìn)劑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合計(jì)182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4182.4第15頁/共38頁進(jìn)行新型不同CA含量環(huán)保橡膠油以及不同用量對(duì)膠料加工性能，混煉膠性能，硫化膠物理機(jī)械性能及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響，并與高芳烴油及國(guó)外環(huán)保油品進(jìn)行性能對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容：第16頁/共38頁油品種類T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE生膠捏煉/密煉機(jī)電流A121212121212121212小料/密煉機(jī)電流A131010101010101010炭黑+油/密煉機(jī)電流A232120202020202020排膠/密煉機(jī)電流A181718181818181818排膠溫度℃155150150150150150150150150排膠結(jié)團(tuán)性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)下片后膠片外觀優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)包輥性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)混煉特性第17頁/共38頁油品種類T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE混煉膠門尼粘度ML(1+4)100℃545454545353545452門尼松弛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面積A930935949945932914907903874混煉膠門尼粘度及門尼松弛

第18頁/共38頁油品種類T03T06T03*T06*TDAE84504700混煉膠門尼粘度ML(1+4)100℃54545757535454門尼松弛t70s7777878t80s11111111111111面積A9359491028997914907903不同用量第19頁/共38頁油品T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE無轉(zhuǎn)子硫化儀(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混煉膠硫化特性

第20頁/共38頁油品T03T06T03*T06*TDAE84504700無轉(zhuǎn)子硫化儀(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頁/共38頁油品種類T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE硬度邵爾A747474737473737473扯斷伸長(zhǎng)率%367417413441401446442440455拉伸強(qiáng)度MPa19.219.118.420.317.219.819.418.819.9100%定伸應(yīng)力Mpa3.213.153.023.133.042.923.182.973.16300%定伸應(yīng)力Mpa13.513.312.913.212.712.613.212.411.8拉斷永久變形%11.610.21210.49.610.810.410.810.6撕裂強(qiáng)度kN/m494851495050515051回彈性%454645474444454444硫化膠物理性能第22頁/共38頁硫化膠物理性能

第23頁/共38頁第24頁/共38頁第25頁/共38頁第26頁/共38頁油品T01T03T06T07T10TDAE84504700DAE拉斷伸長(zhǎng)率%老化后303306314324300312318339383老化前367417413441401446442440455拉斷伸長(zhǎng)率變化率%-17.4-26.6-24.0-26.5-25.2-30.0-28.0-22.9-15.8拉伸強(qiáng)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拉伸強(qiáng)度變化率%-15.6-8.9-5.43-10.8-2.91-19.2-15.4-10.1-5.0老化系數(shù)0.700.670.720.660.730.570.610.670.80硫化膠老化性能

第27頁/共38頁油品T03T06T03*T06*TDAE84504700拉斷伸長(zhǎng)率%老化后306314311318312318339老化前417413430410446442440拉斷伸長(zhǎng)率變化率%-26.6-24.0-27.7-22.4-30.0-28.0-22.9拉伸強(qiáng)度MPa老化后17.417.417.917.216.016.416.9老化前19.118.420.018.019.819.418.8拉伸強(qiáng)度變化率%-8.9-5.43-10.5-4.44-19.2-15.4-10.1老化系數(shù)0.670.720.650.740.570.610.67不同用量第28頁/共38頁硫化膠壓縮生熱

第29頁/共38頁硫化膠抗?jié)窕阅?/p>

第30頁/共38頁油品種類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頁/共38頁硫化膠滾動(dòng)阻力

第32頁/共38頁四、結(jié)論1.油品化學(xué)性能

中海瀝青股份有限公司提供的環(huán)保橡膠油T-01T-03T-06T-07符合作為橡膠油的環(huán)保