一种新型橡胶填料——改性膨润土

介绍了改性膨润土在基础胶天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)及橡胶制品轮胎当中的应用，结果表明:（1）在NR和SBR 中加入10份改性膨润土不影响硫化胶的力学性能;（2）在轮胎中加入5～10份改性膨润土不但不影响轮胎半成品的力学性能，而且提高了橡胶与帘线的粘接强度; (3) 改性膨润土易与SBR和混合。

关键词: 改性膨润土天然橡胶丁苯橡胶轮胎和填料   

膨润土用作橡胶填料，国外特别是前苏联进行过大量研究，并在橡胶行业进行了实际应用。我们对膨润土在橡胶中的应用也进行了一些研究，不仅在实验室进行了改性膨润土在基础胶中的小试应用，而且在轮胎厂也进行了批量应用，结果良好。

1　实验部分

1. 1 主要原料

改性膨润土: 自制，其化学组成为: SiO2,60%～70% ; A12O3, 10%～20%; 其它，10%～20%; 其主要技术指标如下:

灼减，%:　　　　　　　 ≤8

水浸出物pH值           7～10

堆积密度/ (g·)  ≥1.4

粒度≤51μm             ≥95%

其它原料均为市售品或试剂。

1. 2 小试应用试验基本配方

1. 2. 1  NR应用配方

N R 100g,氧化锌5g,硬脂酸3g,促进剂DM 0.6g, N330碳黑50g,硫磺2.5g，改性膨润土变量。

1. 2. 2  SBR应用配方

SBR 100g,氧化锌3.0g,硬脂酸1.0g,促进剂T BBS 1.0g, N 330碳黑50g,硫磺1. 75g，改性膨润土变量。

1. 3  工厂试验应用基本配方

1. 3. 1  在轮胎内层胶中应用配方

NR 70g, SBR 30g,硫磺2.0g,促进剂0. 9g,碳黑40g，防老剂4.0g，软化剂4.5g,其它8.2g，改性膨润土变量。

1. 3. 2  在轮胎缓冲胶中应用配方

NR 90g, SBR 10g, 硫磺2.1g, 促进剂1. 3g, 碳黑45g，防老剂3.0g，软化剂5.0g，其它8. 0g，改性膨润土变量。

2　结果与讨论

2.1 改性膨润土在基础胶中的小试应用

2.1.1  改性膨润土对NR和SBR硫化胶力学性能的影响

填充不同份数的改性膨润土的NR和SBR硫化胶力学性能如表1所示。

从表1中可以看出，在NR ,SBR中加入10份改性膨润土对其硫化胶的综合力学性能没有影响。

2. 1. 2 改性膨润土与丁苯胶的混合性能

将SBR配合其它助剂分别同碳黑、白碳黑、改性膨润土在HA流变仪密炼机中混合达到平衡的扭矩及所需时间如表2所示。

从表2中可以看出，改性膨润土同SBR混合的平衡扭矩最小，平衡时间最短，说明改性膨润土易与SBR胶相混合。

2. 2 改性膨润土在轮胎厂的应用

2. 2. 1 半成品实验

我们在轮胎的内层胶和缓冲胶中加入5份及10份改性膨润土，进行了实验室小试配方和车间放大配合实验，小试配方和大实验配方的结果重复性很好，力学性能如表3所示。

从表3中可以看出，在轮胎内层胶和缓冲胶中加入5～10份改性膨润土，胶料的焦烧时间变化不大，对轮胎半成品的力学性能也没有影响，而目，显著提高了橡胶与帘线的粘接强度。

2.2.2 成品装车实验

改性膨润土在桦甸轮胎厂试用了5吨，成品胎按国标试验方法进行检测，耐久试验达79h,胎体完好无损，达到A级产品标准。同时成品胎也进行了实际里程装车试验，试验是在桦甸市客运公司进行的，时间为1996年8月份至1997年8月份，成品胎型号为900- 20- 16PR，实际装车数量是10台，车型为远征，路面是山区沙石路。本次试验的行驶单程均达到5万公单，最高行驶单程达5. 3公里,最低行驶单程为5万公.,无一质量问题，根据GB- 516- 89，山区及较差路面最低行驶单程为2. 5万公单，改性膨润土用于轮胎当中是可行的。

3　结论

(1) 在丁苯胶和天然胶中加入10份改性膨润土不影响其硫化胶综合力学性能。

(2) 改性膨润土加工性能良好，易与丁苯胶混合

(3) 在轮胎中加入改性膨润土可显著提高橡胶与帘线的粘接强度，半成品实验与成品装车试验表明在轮胎中加入5～10份改性膨润土是可行的。