THERMAX 中粒子热裂解法炭黑N990在EPDM轮胎垫带中的应用
THERMAX热裂解法炭黑N990是天然气热裂解生成。热裂解工艺似的炭黑具有粒径大和结构低的特点。THERMAX N990中粒子热裂解法炭黑具有粒径大和粒子聚集度低的特点。THERMAX广泛用于要求优秀动态性能的用途中。大粒径（低表面积）和低结构可以获得低压缩永久变形、高回弹性和低滞后损失，因而能保留橡胶胶料自身原有的聚合物性能。作为非补强炭黑，热裂解法炭黑经常在胶料中与炉法炭黑和/或矿物填料并用，来降低成本和获得具体物理性能。
本技术公告提供了THERMAX在EPDM轮胎垫带中不同填充度的测试结果。在该用途中使用THERMAX可获得如下性能：
--与仅使用炉法炭黑相比，轮胎垫带可提高填充度；
--由于炭黑填充度高而降低胶料成本；
--保持低硬度，防止内胎边缘撕裂；
--优秀的回弹性能、低压缩永久变形、低生热
以下数据显示THERMAX N990作为填料用在EPDM轮胎垫带胶料的用途。填充度放到最大以降低胶料成本。
BAYER 配方
|
垫带 1 |
垫带 2 |
垫带 3 |
垫带 4 |
BAYER 5439 |
160.0 |
160.0 |
160.0 |
160.0 |
BAYER 345 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
THERMAX N990 |
180.0 |
180.0 |
150.0 |
125.0 |
Sunpar 2280 |
90.0 |
90.0 |
75.0 |
75.0 |
Zinc Oxide |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
硬脂酸 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
Thiuram M |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
0.6 |
Butyl Zimate |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
2.0 |
MBT |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
-- |
Sulfasan R |
-- |
-- |
-- |
-- |
Thiuram E |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
0.6 |
Sulphur |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
0.5 |
|
|
|
|
|
总计 |
610.0 |
660.0 |
565.0 |
540.7 |
胶料性能
震荡盘式硫变仪, ASTM D2084-95,160℃ |
||||
Min, dNm |
10.8 |
10.5 |
8.1 |
6.0 |
Max,dNm |
29.7 |
29.1 |
28.5 |
23.7 |
Ts2, dNm |
13.3 |
13.1 |
10.4 |
8.4 |
Tc 90%,minutes |
13.88 |
14.63 |
14.30 |
14.31 |
Tc 95%,minutes |
17.41 |
18.51 |
18.06 |
17.45 |
Cure Rate Index |
9.22 |
8.52 |
8.84 |
9.95 |
|
|
|
|
|
应力-应变, ASTM D412-92, RT, 硫化条件 T95 X160℃ |
||||
Hardness, Shore A |
66 |
68 |
65 |
56 |
Elongation(%) |
257 |
231 |
403 |
644 |
Tensile (MPa) |
7.8 |
7.6 |
8.1 |
7.4 |
100% Modulus, MPa |
3.5 |
3.7 |
2.8 |
1.7 |
200% Modulus, MPa |
6.7 |
6.8 |
5.7 |
3.7 |
400% Modulus, MPa |
-- |
-- |
8.2 |
5.6 |
|
|
|
|
|
应力-应变, 老化24小时@121℃,ASTM D412-95, 硫化条件 T95 X 160℃ |
||||
Hardness, Shore A |
71 |
72 |
70 |
60 |
Elongation(%) |
200 |
165 |
276 |
450 |
Tensile (MPa) |
8.7 |
8.1 |
9.0 |
8.1 |
100% Modulus, MPa |
4.8 |
5.3 |
4.1 |
2.4 |
200% Modulus, MPa |
8.7 |
-- |
7.5 |
5.1 |
400% Modulus, MPa |
-- |
-- |
-- |
7.7 |
|
|
|
|
|
NORDEL 配方
|
垫带 5 |
垫带 6 |
NORDEL 1660 |
100.00 |
100.00 |
SRF N774 |
200.0 |
-- |
GPF N660 |
-- |
180.0 |
THERMAX N990 |
100.00 |
150.0 |
Sunpar 2280 |
150.0 |
150.0 |
Zinc Oxide |
5.0 |
5.0 |
硬脂酸 |
1.0 |
1.0 |
Thiuram M |
0.6 |
0.6 |
Butyl Zimate |
2.0 |
2.0 |
Sulfasan R |
1.0 |
1.0 |
Sulphur |
0.5 |
0.5 |
Thiuram E |
0.6 |
0.6 |
|
|
|
总计 |
560.7 |
590.7 |
胶料性能
震荡盘式硫变仪, ASTM D2084-95,160℃ |
|||
Min, dNm |
4.4 |
5.2 |
|
Max,dNm |
16.4 |
20.1 |
|
Ts2, dNm |
6.9 |
7.6 |
|
Tc 90%,minutes |
12.72 |
16.76 |
|
Tc 95%,minutes |
14.89 |
19.54 |
|
Cure Rate Index |
13.26 |
8.64 |
|
|
|
|
|
应力-应变, ASTM D412-92, RT, 硫化条件 T95 X160℃ |
|
||
Hardness, Shore A |
57 |
61 |
|
Elongation(%) |
575 |
474 |
|
Tensile (MPa) |
4.65 |
6.0 |
|
100% Modulus, MPa |
1.1 |
1.5 |
|
200% Modulus, MPa |
2.2 |
3.5 |
|
300% Modulus, MPa |
3.36 |
4.9 |
|
400% Modulus, MPa |
4.03 |
5.7 |
|
|
|
|
|
应力-应变, 老化24小时@121℃,ASTM D412-95, 硫化条件 T95 X 160℃ |
|
||
Hardness, Shore A |
66 |
69 |
|
Elongation(%) |
392 |
255 |
|
Tensile (MPa) |
6.3 |
7.6 |
|
100% Modulus, MPa |
1.7 |
3.1 |
|
200% Modulus, MPa |
4.0 |
6.6 |
|
300% Modulus, MPa |
5.7 |
-- |
|
400% Modulus, MPa |
6.3 |
-- |
|
|
|
|
|
以下由DUPONT DOW ELASTOMERS提供的NORDEL配方和数据供参考.
NORDEL 1660 |
100.0 |
SRF 炭黑 |
250.0 |
THERMAX MT N990 |
100.0 |
Sunpar 2280 |
150.0 |
Whiting |
100.0 |
Zinc Oxide |
5.0 |
硬脂酸 |
1.0 |
Thiuram M |
0.6 |
Butyl Zimate |
2.0 |
Sulfasan R |
1.0 |
Sulphur |
0.5 |
Thiuram E |
0.6 |
|
|
总计 |
710.7 |
|
|
物理性能—原始样品 |
|
硫化15’@160℃ |
|
Tensile Strength |
925 psi |
Elongation (%) |
260 |
Hardness |
78 |