工程機械橡膠履帶配方設計探討

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摘要：介紹了工程機械橡膠履帶耐切割配方優化設計。結果表明，在配方中通過天然橡膠和丁苯橡膠并用，增加丁苯橡膠份數，并適當調整補強體系與硫化體系，可提高膠料的耐切割性能，橡膠履帶使用壽命增加，生產成本下降。

關鍵詞：橡膠履帶；耐切割性；抗硫化返原性

由于工程機械車輛使用環境苛刻，對橡膠履帶的耐切割性能提出了更高的要求，本文主要通過橡膠品種的并用比調整，同時對填充軟化體系及硫化體系進行了優化研究。

一、試驗

1.主要原材料天然橡膠（NR），泰國產品；丁苯橡膠（1502），齊魯石化產品；炭黑N220，山西三強新能源科技有限公司產品；硫黃S-80，山東陽谷華泰化工股份有限公司產品。2.配方試驗配方和生產配方見表1。3.主要設備與儀器主要測試儀器有：XK-160型開煉機，無錫雙象橡塑機械有限公司；XSM/10-120型密煉機，利拿機械實業有限公司；GT-7012-Q1橡膠動態耐切割試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；AI-7000S＆TCS-2000拉力試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；C200E無轉子橡膠硫化儀，北京友深電子儀器有限公司；AKRON耐磨試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；GT-7011-DG耐曲撓試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；GT-7042-RDA數位式彈性試驗機，高鐵檢測儀器有限公司；401A熱老化試驗箱，江蘇明珠試驗機械有限公司。4.性能測試物理性能均按相應的國家標準測試。

二、結果與討論

1.小配合試驗小配合試驗結果見表2。丁苯橡膠1502的苯乙烯含量為23.5%，同天然橡膠相比，其分子結構的支化度可提高膠料抵抗外力的沖擊和耐磨耗性能，抗硫化返原性好。但丁苯橡膠的生膠強度低，熱撕裂性及黏性差。根據橡膠履帶膠料炭黑及白炭黑填充量較高的特點，通過優化配方設計，增加丁苯橡膠1502用量提高膠料的耐切割性能。適當減少炭黑用量，提高膠料因丁苯橡膠含量增加導致的拉伸強度降低的問題，適當增加軟化體系改善丁苯橡膠的加工性能。因為丁苯橡膠1502優異的抗硫化返原性能，適當增加硫化體系中的硫黃用量，提高膠料的拉伸強度，解決因丁苯橡膠1502含量增加導致的生熱問題，橡膠履帶膠料抗硫化返原性能沒有降低。從表2可以看出，優化后的試驗配方同正常生產配方相比，膠料的耐切割性能明顯提升，拉伸強度、阿克隆磨耗、回彈及屈撓性能等相差不大。由于天然橡膠和合成橡膠的差價越來越大，隨著丁苯橡膠1502用量的增加，替代部分天然橡膠，膠料配方設計的成本大大降低，具有較大的經濟效益。2.大配合試驗大配合試驗結果見表3。從表3可以看出，與生產配方相比，優化后的試驗配方耐切割性能明顯提升，其他性能相差不大。總體看，大配合試驗與小配合試驗結果基本一致，試驗重現性較好。3.硫化還原率從表4可以看出，生產配方硫化返原率4.6%，試驗配方硫化返原率1%。試驗配方硫化返原率優于生產配方，丁苯橡膠抗硫化返原好的優點完全彌補了試驗配方硫化體系強的特點。

三、結論

1.通過橡膠品種、填充軟化體系及硫化體系優化設計，工程機械橡膠履帶配方耐切割性能明顯提升，其他機械物理性能相差不大。2.優化后的新配方設計成本大大降低，具有較大的經濟效益。3.優化后的新配方經過市場路試，磨面光滑，提高橡膠履帶使用壽命15%以上。

作者：姜在勝 潘蔡艷 單位：江西金利隆橡膠履帶股份有限公司