[发明专利]一种测试白炭黑胶料真实焦烧时间的方法

说明书

本发明的目的在于提供了一种测试白炭黑胶料真实焦烧时间的方法，该检测方法操作简单，重现性强，判断准确。本发明参照橡胶流变仪测试，使用橡胶加工分析仪（RPA2000）对白炭黑胶料进行时间扫描，以动态模量上升10%所对应的时间为真实焦烧时间。

技术领域

本发明涉及轮胎、橡胶制品等行业的应用领域，尤其涉及一种应用于轮胎、橡胶制品的含白炭黑配方胶料的真实焦烧时间测定。

背景技术

早期焦烧，指的是胶料在加工过程中出现的早期硫化行为。焦烧的发生，会导致胶料粘度的上升，降低胶料的加工性。在通用的ASTM D1646-17中，使用门尼粘度计来测量焦烧时间，其中门尼焦烧时间(T5)的定义为：转矩从最小值上升5个单元所需的时间。上述的ASTM试验方法，被广泛地运用在橡胶工业中。

自上世纪50年代，白炭黑运用在胶料中少量替代炭黑，具有提高撕裂强度的作用。上世纪70年代，发现白炭黑与硅烷偶联剂共同使用时，具有提高轮胎湿地抓地力和降低轮胎滚动阻力的作用。进入21世纪以来，随着环境问题的恶化，白炭黑在绿色轮胎中的使用得到了更多的关注和研究。特别是2009年后，随着欧盟推出轮胎标签法，世界各国也相继推出了各自的标签法，使白炭黑的用量更是逐年增加。

与炭黑相比，白炭黑表面存在大量的羟基，会使白炭黑粒子之间形成氢键而团聚。这造成白炭黑配方在测试门尼焦烧时间时，因大量的白炭黑聚集以及交联网络的形成，模腔内胶料的转矩迅速上升，门尼焦烧时间大幅变小。配方工程师为了延长焦烧时间，不得不添加防焦剂或者调整硫化体系，但这些会给配方带来其他负面影响，如喷霜、物理性能变差。所以，需要一种方法，来区分开白炭黑聚集和交联网络对白炭黑配方胶料模量上升的影响，从而得到更真实的焦烧时间。

发明内容

为了区分开白炭黑聚集和交联网络对白炭黑配方胶料模量上升的影响，本发明的目的在于提供了一种测试白炭黑胶料真实焦烧时间的方法，该检测方法操作简单，重现性强，判断准确。

本发明参照橡胶流变仪测试，使用橡胶加工分析仪(RPA2000)对白炭黑胶料进行时间扫描，以动态模量上升10％所对应的时间为真实焦烧时间。具体操作如下：

(1)将含白炭黑胶料在RPA2000中进行时间扫描测试；

(2)RPA2000的时间扫描范围为0min至30min；

(3)对时间扫描的动态模量结果按如下公式1处理：

Ts₁₀＝G'_min+(G'_max-G'_min)×10％ (公式1)

上述公式1中的G'_min指最小动态模量值，G'_max指最大动态模量值，Ts₁₀所对应的时间即为白炭黑胶料真实焦烧时间。

上述白炭黑可以为任意一种白炭黑。

作为优选，其配方中白炭黑加入份数应大于等于20份(以橡胶母体100份计算)。

作为优选，RPA2000的测试频率为1.67Hz。

作为优选，RPA2000的测试温度为140-200℃。

作为优选，RPA2000的测试应变为40％-100％。

在本发明的一个具体实施方式中，RPA测试条件为：频率1.67Hz，应变42％，温度160℃，时间扫描范围0-30min。

本发明的另一个目的是提供上述所述的测试含有白炭黑橡胶组合物的真实焦烧时间的方法在白炭黑配方的设计中的应用。