均匀增粘剂RH-100在无内胎全钢载重子午线轮胎内衬层胶中的应用

2016-07-28杨维建胡录伟黄照力唐光剑

橡胶科技 2016年7期

杨维建，胡录伟，张苗，黄照力，唐光剑

（四川凯力威科技股份有限公司，四川简阳 641400）

无内胎全钢载重子午线轮胎的内衬层对轮胎保持充气压力、提高轮胎耐久性能和行驶安全性能起重要作用。内衬层胶主体材料一般采用天然橡胶（NR）与溴化丁基橡胶（BIIR）并用，这两种橡胶因门尼粘度和极性不同混合不均匀，生产出的内衬层（包括过渡层）接头易出现脱开现象。因此，提升BIIR与NR的混合均匀性和胶料自粘性，消除内衬层接头脱开现象，是保证无内胎全钢载重子午线轮胎性能的关键。

均匀增粘剂RH-100是一种深褐色芳香及脂肪族树脂混合物，它能提高不同粘度和不同极性橡胶混合均匀性，同时也可以使其他原材料快速均匀混合，改善胶料自粘性和气密性，避免或减少轮胎内衬层接头脱开现象。

本工作主要研究均匀增粘剂RH-100在无内胎全钢载重子午线轮胎内衬层胶中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

NR，牌号SMR20，马来西亚产品；BIIR，牌号2222，埃克森美孚化工有限公司产品；炭黑N660，云南曲靖众一炭黑有限公司产品；均匀增粘剂RH-100，连云港锐巴化工有限公司产品。

1.2 配方

生产配方：NR 20，BIIR 80，炭黑N660 60，氧化锌-80 4，氧化镁 1，硬脂酸 2，芳烃油 10，硫黄 0.8，促进剂 1.5，其他 9.5。

试验配方：除添加5份均匀增粘剂RH-100外，其他组分和用量与生产配方相同。

1.3 主要设备与仪器

XK-160型开炼机，广东湛江机械厂产品；XM370型密炼机，大连橡胶塑料机械股份有限公司产品，GK255型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；50 t平板硫化机，上海第一橡胶机械厂产品；UL2010型无转子硫化仪、UL2050型门尼粘度仪、UD3500型炭黑分散度仪和UT2060型电子拉力机，优肯科技股份有限公司产品；GT-7011-D型橡胶疲劳龟裂试验机，高铁检测仪器有限公司产品；Y401A型热老化试验箱，江都市天源试验机械有限公司产品。

1.4 混炼工艺

小配合试验胶料分两段在开炼机上混炼。一段混炼工艺为：NR和BIIR→硬脂酸和氧化镁等→炭黑→芳烃油→薄通→下片→停放4 h。二段混炼工艺为：一段混炼胶→氧化锌-80、硫黄和促进剂→薄通→下片。

大配合试验胶料分3段在密炼机中混炼。一段和二段混炼在XM370型密炼机中进行，密炼室初始温度不高于110 ℃，转子转速为40 r·min-1。一段混炼工艺为：NR和BIIR→硬脂酸和氧化镁等→2/3炭黑→芳烃油→压压砣→提压砣→压压砣→排胶[（125±5） ℃]。二段混炼工艺为：一段混炼胶→剩余1/3炭黑→压压砣→提压砣→压压砣→排胶[（120±5） ℃]。终炼在GK255型密炼机中进行，密炼室初始温度不高于90 ℃，转子转速为25 r·min-1，混炼工艺为：二段混炼胶→氧化锌-80、硫黄和促进剂→压压砣→提压砣→压压砣→排胶[（100±5） ℃]。

1.5 性能测试

胶料各项性能均按照相应国家标准测试。

2 结果与讨论

2.1 理化性能

均匀增粘剂RH-100的理化性能见表1。从表1可以看出，均匀增粘剂RH-100的理化性能均满足企业标准要求。

表1 均匀增粘剂RH-100的理化性能

2.2 小配合试验

小配合试验结果见表2。从表2可以看出，与生产配方胶料相比，添加均匀增粘剂RH-100的试验配方胶料门尼焦烧时间略长，硫化特性、密度、硬度、定伸应力、拉断强度、耐屈挠性能和耐热老化性能相当，炭黑分散度、拉断伸长率和拉断永久变形略大。

表2 小配合试验结果

2.3 大配合试验

为进一步考察试验配方胶料性能，进行了大配合试验，结果见表3。从表3可以看出：大配合试验结果与小配合试验结果基本一致；与生产配方胶料相比，试验配方胶料气密性更好。

表3 大配合试验结果

2.4 工艺性能

用试验配方胶料挤出内衬层，挤出机螺杆转速为14.1 r·min-1，生产线速度为13.3 m·min-1，挤出温度约为95 ℃。挤出内衬层表面光滑，无气泡，与过渡层粘合性能好，在成型过程中接头粘性好，胎坯在停放过程中内衬层无接头脱开现象。

2.5 成品轮胎耐久性能

用试验配方胶料试制了一批12R22.5 18PR无内胎全钢载重子午线轮胎，按照GB/T 4501—2008《载重汽车轮胎性能室内试验方法》测试其耐久性能，结果见表4。从表4可以看出，试验轮胎的耐久性能优于生产轮胎，表明在无内胎全钢载重子午线轮胎内衬层胶中加入均匀增粘剂RH-100对成品轮胎耐久性能有明显提升作用。