SHUNGIT在轮胎中的应用

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欢迎访问e展厅 展厅 3 橡胶/轮胎展厅 天然橡胶, 橡胶颗粒, 硫化硅橡胶, 硅胶, 热塑性弹性体, ... 近年来由于石油价格猛涨，使得以石油资源为原料的合成橡胶、橡胶配合剂的价格持续上涨，大大增加了轮胎生产成本，对轮胎工业的发展产生了不利的影响。为摆脱原材料对石油资源的依赖，促进轮胎工业持续、稳定、协调发展，开发非石油资源配合剂是轮胎原材料发展的重要方向。产于俄罗斯的Shungit是一种具有特殊结构的天然非金属矿物材料，试验研究表明，Shungit应用于轮胎可部分替代传统的补强填充剂炭黑和白炭黑。 基本性质和工艺性能 Shungit由结晶硅酸盐粒子均匀分散在无定形碳基质中生成。其微观结构类似富勒烯，为分层球体，固定相碳含量约占30%，分散相硅酸盐约占70%，在碳和硅酸盐之间有很强的键连接。它具有高密度，高的化学稳定性和良好的导电性能，而且其粒子表面会有一定数量可被溶剂抽提出来的有机物，这些物质在胶料加工过程中起“内部增塑剂”或工艺操作助剂的作用，能改善胶料加工工艺性能。用于轮胎能赋予某些特殊宝贵的特性。 含炭黑的胶料在混炼过程中，并用的Shungit显示出工艺操作助剂的特性，它加快混炼操作，缩短混炼周期，降低能耗，见表3。还促使填充剂迅速分散，减少粉尘，增加胶料塑性，使其流动性好，有利于橡胶和轮胎骨架材料（尼龙帘布和钢丝帘线）的黏合。改善胶料在开炼机上的操作，使压延和压出半成品胶片表面质量得到改善。 含炭黑的胶料在混炼过程中，并用的Shungit显示出工艺操作助剂的特性，它加快混炼操作，缩短混炼周期，降低能耗。还促使填充剂迅速分散，减少粉尘，增加胶料塑性，使其流动性好，有利于橡胶和轮胎骨架材料（尼龙帘布和钢丝帘线）的黏合。改善胶料在开炼机上的操作，使压延和压出半成品胶片表面质量得到改善。 在轮胎中的应用 俄罗斯和印度许多学者已经对Shungit的基本性能及其在轮胎中的应用进行了大量系统的研究。俄罗斯轮胎公司已在轮胎产品中使用了3～4年，日本、韩国轮胎公司和我国珠江轮胎公司也在开展Shungit用于轮胎的试验工作。初步结果显示Shungit用于轮胎胎面、子口、三角胶芯和气密层等部件均有很好的效果。 含炭黑的胎体胶料中加入10份Shungit，胶料门尼粘度数值相当，焦烧安全性有所改善，正硫化时间略增加，硫化胶模量有所提高。拉伸强度、扯断伸长率变化不大，对老化性能没有影响。H抽出试验表明，橡胶和浸胶尼龙帘线（1680D/2）的黏合性能有所改善，尤其是老化后黏合强度保持率较好。 含炭黑的胎圈胶料中加入20份Shungit，胶料门尼粘度略有提高，焦烧安全性有所改善，正硫化时间稍有增加，硫化胶模量和硬度增加，拉伸强度和扯断伸长率下降，100℃下热空气老化72小时后扯断伸长率保持率略有改善。胎圈钢丝抽出试验表明，橡胶和钢丝帘线的黏合性能有明显改善。 含炭黑的卡车轮胎胎面胶中加入20份Shungit，胶料门尼粘度和焦烧安全性变化不大，正硫化时间与原胶料相当。模量和硬度稍有增加，拉伸强度和扯断伸长率略有降低，在100℃下热空气老化72小时后拉伸强度和扯断伸长率保持率稍降低。动态力学性能试验表明，含Shungit的胶料在60℃时tanδ数值较低，表明它具有低的滚动阻力，适用于高性能轮胎。在冬季轮胎胎面胶中加5～10份Shungit，能提高轮胎对冰雪路面的抓着力，胶料有良好的加工性能，也适用于冬季轮胎。 Shungit替代白炭黑用于“绿色轮胎”，其力学性能与含白炭黑的胶料相近，撕裂强度优于含白炭黑胶料，老化后性能保持率也优于含白炭黑胶料。性能见表7。 发展前景 目前，炭黑是应用最广泛的橡胶补强剂，但制造炭黑的主要原料乙烯焦油和天然气均来源于石油工业。随着石油供应紧张形势的加剧，炭黑原料供应越来越困难。而且在炭黑生产过程中，原料油气只有三分之二的碳转化为炭黑，三分之一的碳生成二氧化碳被排放到大气中，加剧了温室效应。生产过程中排放的氮气温度在200℃左右，也会使全球变暖。因此从节约石油资源和保护环境的角度考虑，应当大力发展非石油资源橡胶补强填充剂。Shungit的开发和推广应用符合这个大方向。 目前Shungit产品已在俄罗斯轮胎公司中成功应用于轮胎生产中，日本和韩国轮胎公司也在开展在轮胎中的试验工作，我国广州珠江轮胎厂也用该产品试制了轻卡轮胎。和氏璧化工有限公司计划率先在国内开始生产Shungit产品，以满足中国和亚洲市场的需求。预计经过一定时期的推广应用，我国和日本、韩国、印度等亚洲国家轮胎企业对Shungit的需求量将逐步上升。由于Shungit的价位约为炭黑价格的一半，扩大应用不但能减少橡胶补强剂对石油资源的依赖，保护环境，而且还能降低轮胎的生产成本，提高轮胎企业的经济效益。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/20/2008)