作者简介：薛斌（1995-），男，硕士研究生，主要从事材料加工工程，尤其橡胶加工方向的研究。 收稿日期：2019-07-17
目前工厂进行V 带外包布生产主要是将包布在汽油胶浆中浸泡一段时间，之后进行烘干再使用[1]
，然
而由于汽油易燃，加上石油资源的日益减少
[2]
，于是
一种绿环保的水性胶浆的理念应运而生。经过测试得知，目前使用的汽油胶浆浸泡过的包布与缓冲胶之间的剥离强度达到2.3~2.4 N/mm ，在成功制备相同配方下胶浆胶的水性胶浆之后进行测试，得到的剥离强度仅为1.5~1.6 N/mm ；CR 又名氯丁二烯橡胶，具有很高的极性和黏性
[3]
，所以进行了在体系中加入CR
来考察力学性能及剥离强度变化的实验。
1 实验部分
1.1 原材料
NR ：3#烟片胶；SBR ：牌号1502；CR ：牌号1211；广角布，三力士股份有限公司；自来水；成浆体系为市面所售产品；其他配合剂均为常用工业品。
1.2 主要仪器和设备
开炼机：X(S)K -160，上海双翼橡塑机械有限公司；三辊研磨机；无转子硫化仪：M -3000A ，台湾高铁科技股份有限公司；平板硫化机：LCM -3C2-G03-LM ，深圳佳鑫电子设备科技有限公司；电子拉力计：I -7000S ，台湾高铁科技股份有限公司；硬度计：上海险峰电影机械厂。 1.3 实验配方
实验配方如表1所示。
1.4 试样制备
CR 用量对NR /SBR /CR 共混胶力学性能及水性胶浆附着力的影响
薛斌，邓涛
(青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)
摘要：研究了极性胶CR 的加入对NR/SBR 共混胶硫化特性以及力学性能的影响，同时研究了CR 的加入对胶浆黏合情况的影响。结果表明，随着共混胶中CR 用量的增大，共混胶的硫化程度明显增大，硫化速度变快；共混胶扯断强度先增大后降低，扯断伸长率减小，100%定伸强度增大，硬度增大；加入成浆体系会使共混胶力学性能明显下降；胶浆黏合情况方面，随共混胶中CR 用量的增大，剥离强度先增大后降低，随附胶量的增加，剥离强度逐渐下降。 关键词：CR ；共混胶；水性胶浆；剥离强度中图分类号：TQ333
文章编号：1009-797X(2020)09-0043-04
文献标识码：B DOI:10.13520/jki.rpte.2020.09.009
mrxj1.4.1 混炼胶制备
按照表中配方，先将NR 、SBR 和CR 分别塑炼，将开炼机辊距调到1 mm ，三种胶分别薄通3次，下片待用。将开炼机辊距调到2 mm ，投入薄通好的三种生胶，打3次三角包，让其包辊，随后，依次加入小料、炭黑及硫化体系，每次加料之后左右割刀3次，打3次三角包，确保完全吃料，加入硫化体系后多打2次三角包，
之后调大辊距，下片。将混炼胶停放一夜，使用无转子硫化仪测试混炼胶硫化特性，使用平板硫化剂硫化试样，硫化条件：150 ℃，压力为10 MPa 。硫化后停放6 h 以上，裁片、制备试样，进行测试。
1.4.2 胶浆制备
各取上述2#、4#、6#、8#和10#混炼胶一部分，投入开炼机中，待其包辊后，在上方加水，确保堆积胶上有少量水，5 min 后，将吸收大量水分后的混炼胶移至三辊研磨机中，继续加水研磨，直至成糊状，
表1 CR 变量基本配方 份
编号
1#3#5#7#9#NR3#烟片胶7066636056SBR15023029272524CR12110
5
10
15
20
注：其他材料：补强体系，50；配合促进剂，14.1；ZnO ，7；
MgO ，2。
qsc6270编号2#、4#、6#、8#和10#分别是编号1#、3#、5#、7#和9#加入13份成浆体系。
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移至瓶中，配置成25%浓度备用。
1.4.3 剥离测试试样制备
将上述胶浆涂至裁剪好的布条上，烘干，4 h 后将其与下好片的一层缓冲胶硫化在一起，停放6 h 之后，测试布条与该层缓冲胶之间的剥离强度。
1.5 性能测试
（1）硫化特性测试，按照国家标准GB/T 16584 —1996测试，温度为150 ℃。
（2）邵A 硬度测试，按照国家标准GB/T 531.1 —2008使用硬度计测试，测试温度为室温。
（3）拉伸性能测试，按照国家标准GB/T 528—2008测试，
拉伸速度为500 mm/min ，测试温度为室温。（4）剥离强度测试，按照国家标准GB/T 2792—1998测试，
剥离速度为50 mm/min ，测试温度为室温。2 结果与讨论
2.1 硫化特性
由图1和表2可知，随着共混胶中CR 用量的增加，共混胶的M H 逐渐增大，是因为加入CR 之后， NR 和SBR 单位份数接触硫化体系更多，而ZnO 和MgO 能有效对CR 进行硫化，所以导致整体硫化程度逐渐增大。
图1 CR 用量对共混胶硫化曲线的影响表2 CR 用量对共混胶硫化特性的影响
硫化数据
1#
3#
5#
7#
9#
M H /dN .m 16.0618.4920.1521.8223.49M L /dN .m 1.07 1.22 1.29 1.35 1.41M H -M L /dN .m 14.9917.2718.8620.4722.08t 10/min 1.4 1.3 1.2 1.1 1.1t 90/min
7.3
5.7
5.2
4.7
4.0
无线收发芯片
2.2 CR 用量对共混胶常规物理机械性能的影响
对共混胶常规物理机械性能进行测试，得到结果如表3所示，随着共混胶中CR 用量的增加，硬度变大，定伸强度增大。是因为随着共混胶中CR 用量的增加，共混胶硫化程度增大，因此定伸强度上升，硬度变大。
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随着CR 用量增加，扯断强度先增大后降低，是因为随着CR 用量增加，共混胶整体交联密度增大，于是扯断强度增大；但随着CR 用量的继续增加，交联密度继续增大导致体系网络均匀性变差，容易出现应力集中点，进而造成扯断强度变低。
随着CR 用量增加，使得硫化程度增大，交联密度增大，交联网络更加密集，因此扯断伸长率降低。
洗手液机表3 CR 用量对常规物理机械性能的影响
编号1#3#5#7#9#扯断强度/MPa 19.4619.7319.8517.0516拉断伸长率/%
424368353298257100%定伸强度/MPa 3.047 3.895 4.324 4.716 5.593邵尔A 硬度/度
65
70
72
72
74
图2 CR 用量变化下共混胶应力-应变曲线
2.3 加入成浆体系后物理机械性能的变化
核桃包装由于所用成浆体系不能参与共混胶硫化，同时不会对共混胶起到增强的作用，而是以杂质的状态分布在共混胶中，导致共混胶扯断强度降低、定伸强度降低；由于未发生反应，硬度增大。
随着CR 用量增加，物理机械性能的变化规律与加入成浆体系之前相同，如图3所示。
2.4 CR 用量的对剥离强度的影响
由表5和图4可知，随着附胶量增大，剥离强度逐渐降低，是因为剥离测试时，由于胶浆胶自身的强度较低，小于胶浆胶与布条之间的黏合强度，造成剥离测试中，胶浆胶自身的断裂先于胶浆胶与布条之间的界面破坏。
随着CR 用量增大，剥离强度先增大是因为随着CR 用量增大，扯断强度先略微增大，同时由于CR 本身作为极性胶对胶浆胶自身有明显的增黏作用；后又降低是因为随着CR 用量增加，交联密度增大，网络均匀性变差，容易出现应力集中点，如表4所示。
3 结论
（1）随CR 用量的增加，共混胶的M H 明显增加，硫化速度明显增快，硫化时间变短。
（2）随CR 用量的增加，共混胶扯断强度先上升后下降，扯断伸长率下降，定伸强度上升，硬度增大。
（3）加入成浆体系会使共混胶物理机械性能变差，整体随CR 用量变化规律不变。
（4）剥离强度受胶浆胶自身强度及胶浆胶与布条之间黏合强度两者同时影响，具体大小取决于较小的一方。
（5）加入CR 可以有效提高胶浆胶与包布之间的剥离强度，在CR 用量为10份时，提升幅度达到26%以上。
参考文献：
[1]
刘焕民. 水乳胶浆在V 带中的应用[J]. 橡胶科技市场，2006 (22) ：10+12.[2]
丁薇，蔡波.水性胶浆替代橡胶制品行业汽油胶浆的技术经济性概论[J].中国橡胶，2014，30(15)：43~45.[3]
黄庆，白健. NR/CR 并用胶共混性能研究[J]. 材料开发与应用，2012，27(06)：26~29.
表4 加入成浆体系后物理机械性能随CR 用量的变化
编号1
#
3
#
5#
7#
9#
扯断强度/MPa 17.7217.8117.415.314.9拉断伸长率/%437374343307277100%定伸强度/MPa 2.78 3.37 3.81 4.53 4.96邵尔A 硬度/度69
73
74
75
76
图3 CR 用量对加入成浆体系前后共混胶应力-应变曲线的影响
表5 CR 用量及附胶量对剥离强度的影响
CR 用量05101520附胶量100g/m 2 1.56 1.82 1.98 1.8 1.72附胶量150g/m 2 1.45 1.69 1.71 1.62 1.56附胶量200g/m 2
1.32
1.49
1.4
1.34
1.32
图4 CR 用量及附胶量对剥离强度的影响
Effect of CR dosage on mechanical properties of NR / SBR / CR blends
and adhesion of water-based glue
Xue Bin, Deng Tao
(Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, China)
Abstract: The influence of the addition of CR on the vulcanization properties and mechanical properties of NR / SBR blends was studied. At the same time, the influence of the addition of CR on the adhesion of glue was studied. The results show that as the amount of CR in the blended rubber increases, the degree of vulcanization of the blended rubber increases significantly and the vulcanization speed becomes faster; The tensile strength of the blended rubber increases first and then decreases, the elongation at break decreases,
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the 100% constant tensile strength increases, and the hardness increases; Adding the slurrying system will obviously reduce the mechanical properties of the blended rubber; In terms of glue adhesion, as the amount of CR in the blended rubber increases, the peel strength first increases and then decreases. The amount of accompanying glue increases, and the peel strength gradually decreases.
Key words: CR; blended glue; water-based glue; peel strength
(R-11)
随着汽车社会的逐步发展，全球对轮胎需求量将出现进一步提升。住友橡胶作为全球第五大轮胎企业，持续生产销售高品质轮胎的同时，一贯坚持“轮胎可以为地球做贡献”的理念不断进行科技创新，
来应对行业面临的“更大的安全性能”以及“更好的环境效益”的挑战。近日，住友橡胶工业株式会社与茨城大学进行联合研究，确立了一种可选择性地观测轮胎橡胶中各种材料的方法。这是茨城大学新开发的量子射线显微装置，是一种划时代的方法，可以评估轮胎橡胶本身，并有望用于未来的材料开发。住友橡胶利用这种方法，首次在纳米级水平上清晰地观测到橡胶内部的硫磺架桥的疏松部分和密集部分。
众所周知，汽车轮胎由许多不同材料组成，包括天然橡胶和合成橡胶等聚合物、碳和二氧化硅等补强剂。这些不同的材料在橡胶内部形成复杂的层次结构。为了提升轮胎的整体性能，有必要通过单独观测轮胎橡胶中每种材料的结构，来更清楚地了解这种层次结构。
特别是，产生橡胶弹性的硫磺架桥结构，被认为与橡胶强度和老化问题关系密切，但到目前为止，橡胶内部的详细结构依然还不为人知。
为应对这一挑战，住友橡胶工业株式会社与茨城大学展开合作，确立了一种有选择地观测轮胎橡胶内部材料的方法，从而能够有选择地观测硫磺架桥的疏密度。传统的观测技术，只能获得硫磺以外的补强剂图像数据，但是，使用这种新方法，可以获得硫磺架
桥以及其他补强剂等不同材料分别着后的清晰图像（图1）。因此，通过这项技术可以评估轮胎本身的结构，并利用图像数据，获得燃油经济性和耐磨性等方面更
加出的轮胎内部结构，从而加快材料开发的速度。
图1 丁苯橡胶（SBR ）硫磺架桥密度观测
持之以恒地发展轮胎科技，致力于现代出行社会与环境保护的和谐共生，是住友橡胶始终追求的夙愿。
作为全球著名的轮胎制造企业，住友橡胶以“低油耗”、“原材料开发”、“节约资源”三大概念为核心，通过对橡胶分子的高精度解析以及原材料的仿真模拟演算，实现了轮胎的低油耗性能、抓地力性及耐磨耗性能三大性能的全面提升。通过本次与茨城大学的联合研究，住友橡胶在更加节能、环保、安全舒适的高性能轮胎领域迈出了关键一步。未来，住友橡胶将继续努力推进该项研究，为实现可持续发展的出行社会做出贡献。
摘编自“中国轮胎商务网”
(R-03)
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