[發(fā)明專利]一種測試白炭黑膠料真實焦燒時間的方法

有效

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• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN109001369B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 王丹靈;承齊明;陳生;任福君;張麟
• 申請（專利權）人: 中策橡膠集團有限公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王靜

本發(fā)明的目的在于提供了一種測試白炭黑膠料真實焦燒時間的方法，該檢測方法操作簡單，重現性強，判斷準確。本發(fā)明參照橡膠流變儀測試，使用橡膠加工分析儀（RPA2000）對白炭黑膠料進行時間掃描，以動態(tài)模量上升10%所對應的時間為真實焦燒時間。

技術領域

本發(fā)明涉及輪胎、橡膠制品等行業(yè)的應用領域，尤其涉及一種應用于輪胎、橡膠制品的含白炭黑配方膠料的真實焦燒時間測定。

背景技術

早期焦燒，指的是膠料在加工過程中出現的早期硫化行為。焦燒的發(fā)生，會導致膠料粘度的上升，降低膠料的加工性。在通用的ASTM D1646-17中，使用門尼粘度計來測量焦燒時間，其中門尼焦燒時間(T5)的定義為：轉矩從最小值上升5個單元所需的時間。上述的ASTM試驗方法，被廣泛地運用在橡膠工業(yè)中。

自上世紀50年代，白炭黑運用在膠料中少量替代炭黑，具有提高撕裂強度的作用。上世紀70年代，發(fā)現白炭黑與硅烷偶聯劑共同使用時，具有提高輪胎濕地抓地力和降低輪胎滾動阻力的作用。進入21世紀以來，隨著環(huán)境問題的惡化，白炭黑在綠色輪胎中的使用得到了更多的關注和研究。特別是2009年后，隨著歐盟推出輪胎標簽法，世界各國也相繼推出了各自的標簽法，使白炭黑的用量更是逐年增加。

與炭黑相比，白炭黑表面存在大量的羥基，會使白炭黑粒子之間形成氫鍵而團聚。這造成白炭黑配方在測試門尼焦燒時間時，因大量的白炭黑聚集以及交聯網絡的形成，模腔內膠料的轉矩迅速上升，門尼焦燒時間大幅變小。配方工程師為了延長焦燒時間，不得不添加防焦劑或者調整硫化體系，但這些會給配方帶來其他負面影響，如噴霜、物理性能變差。所以，需要一種方法，來區(qū)分開白炭黑聚集和交聯網絡對白炭黑配方膠料模量上升的影響，從而得到更真實的焦燒時間。

發(fā)明內容

為了區(qū)分開白炭黑聚集和交聯網絡對白炭黑配方膠料模量上升的影響，本發(fā)明的目的在于提供了一種測試白炭黑膠料真實焦燒時間的方法，該檢測方法操作簡單，重現性強，判斷準確。

本發(fā)明參照橡膠流變儀測試，使用橡膠加工分析儀(RPA2000)對白炭黑膠料進行時間掃描，以動態(tài)模量上升10％所對應的時間為真實焦燒時間。具體操作如下：

(1)將含白炭黑膠料在RPA2000中進行時間掃描測試；

(2)RPA2000的時間掃描范圍為0min至30min；

(3)對時間掃描的動態(tài)模量結果按如下公式1處理：

Ts₁₀＝G'_min+(G'_max-G'_min)×10％ (公式1)

上述公式1中的G'_min指最小動態(tài)模量值，G'_max指最大動態(tài)模量值，Ts₁₀所對應的時間即為白炭黑膠料真實焦燒時間。

上述白炭黑可以為任意一種白炭黑。

作為優(yōu)選，其配方中白炭黑加入份數應大于等于20份(以橡膠母體100份計算)。

作為優(yōu)選，RPA2000的測試頻率為1.67Hz。

作為優(yōu)選，RPA2000的測試溫度為140-200℃。

作為優(yōu)選，RPA2000的測試應變?yōu)?0％-100％。

在本發(fā)明的一個具體實施方式中，RPA測試條件為：頻率1.67Hz，應變42％，溫度160℃，時間掃描范圍0-30min。

本發(fā)明的另一個目的是提供上述所述的測試含有白炭黑橡膠組合物的真實焦燒時間的方法在白炭黑配方的設計中的應用。