无内胎轮胎气密层胶的配方优化

2015-07-31袁东昌赵燕眀董晓斌

橡胶科技 2015年7期

袁东昌，赵燕眀，董晓斌，王卿

（1.青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东青岛 266042；2.徐州徐轮橡胶有限公司，江苏徐州 221011）

气密层不仅保证轮胎充气压力，还保护轮胎内部骨架材料和胶层免受大气中氧、臭氧和水等的侵蚀，有利于延长轮胎使用寿命。胎里露线是无内胎工程机械轮胎较为常见的外观质量缺陷，该缺陷不仅会降低轮胎胎体强度，还会增大轮胎行驶时胎体帘线与胶料间的摩擦生热，从而影响轮胎的使用性能。本工作对无内胎轮胎气密层胶配方进行优化，以改善胶料的流动性能及硫化特性等，从而减少轮胎胎里露线问题，提高轮胎的外观质量和延长使用寿命。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），牌号SMR20，印度尼西亚产品；氯化丁基橡胶（CIIR），牌号301，上海兵颖实业有限公司产品；炭黑N330和N660，河北大光明实业集团产品。

1.2 配方

胶料配方以12-16.5 RG500无内胎工业车辆轮胎气密层胶配方为例。

生产配方：NR，10；CIIR ，90；丁基再生橡胶，10；炭黑N330，15；炭黑N660，25；芳烃油，10；氧化镁，0.5；硫黄，1；促进剂CZ，1.5；促进剂DM，2；其它，15。

试验配方（与生产配方相比，软化剂用量减小，硫化体系适当调整）：NR，10；CIIR，90；丁基再生橡胶，10；炭黑N330，15；炭黑N660，25；芳烃油，4；氧化镁，0.5；硫黄，1；促进剂CZ，1.2；促进剂DM，2；促进剂TMTD，1；其它，15。

1.3 主要设备与仪器

XSM-1.5型实验室智能密闭式炼胶（塑）机，青岛科高橡塑机械技术装备有限公司产品；XK-160型开炼机，上海橡胶机械厂产品；F370型和GK270型密炼机，大连橡胶塑料机械股份有限公司产品；HV2-90E型智能型门尼粘度仪，无锡市蠡园电子化工设备有限公司产品；GT-M2000A型无转子硫化仪和TCS-2000型伺服控制电脑拉力试验机，高铁检测仪器有限公司产品；25 t平板硫化机，上海第一橡胶机械厂产品。

1.4 试样制备

小配合试验胶料混炼采用2段混炼工艺。一段混炼在密闭式炼胶（塑）机中进行，转子转速为40 r·min-1，加工工艺为：生胶和氧化锌、硬脂酸等小料→压压砣（40 s）→炭黑和芳烃油（30 s）→压压砣（30 s）→提压砣（10 s）→排胶。二段混炼在XK-160型开炼机上进行，加工工艺为：一段混炼胶→硫黄和促进剂→排胶。

大配合试验胶料混炼采用2段混炼工艺。一段混炼在F370型密炼机中进行，转子转速为40~45 r·min-1，混炼工艺为：生胶和氧化锌、硬脂酸等小料→压压砣（30 s）→1/2炭黑和芳烃油（30 s）→压压砣（30 s）→提压砣（20 s）→排胶。二段混炼在GK270型密炼机中进行，转子转速为20 r·min-1，加工工艺为：一段混炼胶→硫黄和促进剂→压压砣（10 s）→提压砣 →压压砣（15 s）→提压砣（10 s）→压压砣（10 s）→提压砣（10 s）→排胶。

试样在平板硫化机上进行硫化，硫化条件为138 ℃×30 min。