白炭黑填充胎面膠填料分散度定量分級系統

作者：趙冬梅(編譯),Wlter H.Waddell,Larry R.Evans,Spence Lee

摘要：如果白炭黑在橡膠中的分散度能夠達到炭黑的分散水平,那么使用沉淀法白炭黑替代炭黑在轎車輪胎胎面膠中應用,將能夠改善輪胎的某些實際使用性能,包括提高濕滑路面的牽引性,降低滾動阻力,同時還能保持胎面膠的磨耗性能,使用壽命與炭黑補強輪胎相當。歐盟制定了強制性的輪胎標簽法規,要求所有的輪胎必須加貼標簽,標明輪胎的濕路面防滑性能級別、滾動阻力等級和滾動噪聲水平,達不到法規限值要求的輪胎禁止銷售。在這樣的背景條件下,高分散性白炭黑在胎面膠中的應用比例有望進一步提高。ISO 11345標準規定了炭黑/白炭黑補強填充材料在橡膠中的分散度目測對比的快速評估方法,將填料分散度劃分為10個等級。但是,這種分級方法完全依靠主觀判斷,而且在顯微鏡放大倍率為100X倍時,直徑<~23μm的聚集體顆粒根本觀察不到。在實際應用中,只有聚集體顆粒結構尺寸<~1μm的白炭黑才具有補強胎面膠的作用,能最大限度提高胎面膠的耐磨性。高分散性白炭黑Eecosil 350MG是一種專門為轎車輪胎胎面膠開發的產品。為了方便區分和評價高分散性白炭黑(HDS)和易分散性白炭黑的分散效果,開發了一種基于1000X倍放大倍率的掃描電子顯微鏡顯微照相的填料分散度定量分級系統,分散度劃分為10個等級,1級分散效果最差,10級分散最佳。我們研究了3種典型的轎車輪胎胎面膠配方試驗膠料,選擇了7種商業化生產的CTAB比表面積不同的HDS和易分散性白炭黑,混煉工藝分為3種,分別是三段、四段和五段混煉。用圖像識別軟件定量分析每一張顯微照片的白色區域面積所占的百分比,依此建立白炭黑補強胎面膠填料分散度的定量分級系統。該系統能夠同時生成填料顆粒尺寸分布圖,很容易識別是否存在尺寸>~5μm的聚集體顆粒,據此區分高分散性白炭黑與易分散性白炭黑在?

發文機構：不詳

關鍵詞：胎面膠混煉填料分散度聚集體尺寸分布填料分散度定量分級系統

分類號： TQ051.91[化學工程]