抗撕裂树脂SL6903在工程机械轮胎胎面胶中的应用

范东育　俞彦芳　王瑞剑

（天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司，天津）



抗撕裂树脂SL6903在工程机械轮胎胎面胶中的应用

范东育俞彦芳王瑞剑

（天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司，天津）

试验研究抗撕裂树脂SL6903用于工程机械轮胎胎面胶中，提高胶料的抗撕裂性能。结果表明，随着抗撕裂树脂 SL6903用量增加，工程机械轮胎胎面胶的拉断伸长率，动态曲挠性能提高明显，疲劳生热性能降低，抗硫化返原性能提高明显，提高了胶料的抗撕裂性能。

工程机械轮胎；抗撕裂树脂SL6903；胎面胶。

我公司的工程机械轮胎在使用中经常出现胎面裂口，且裂口扩展迅速，导致崩花掉块的质量问题，还存在着沟底裂问题。这些都与胎面胶的抗撕裂性能有关。胎面的抗撕裂性能与胶料物理性能的强伸性能，胶料的裤型撕裂性能，胶料的动态曲挠性以及生热等性能都有关系，为了解决以上问题，经过市场调研，我们确立了使用抗撕裂树脂进行试验的目标。

抗撕裂树脂是国际上为提高轮胎性能，开发的一种提高胶料抗撕裂性能的功能性助剂，国内一些助剂厂也纷纷开发出不同成分的抗撕裂树脂，经过调研，分析和初期小配合试验，优选出华奇（张家港）化工有限公司的抗撕裂树脂SL6903进行深一步的不同份数的小配合试验，确立大配合试验方案。抗撕裂树脂SL6903是一种不饱和烯烃化合物改进的苯酚-双环戊二烯（DCPD）树脂，是天然松香和石油树脂的混合物，3～5份可直接添加。

1　实验

1.1 主要原材料

天然橡胶，标准胶 STR20 泰国同泰公司产品；丁苯橡胶，兰州石化有限公司产品；顺丁橡胶，浙江传化合成材料有限公司产品；中超耐磨炭黑，龙星化工股份有限公司产品；胶匀剂，阜阳长兴化工有限公司产品；抗撕裂树脂SL6903，华奇化工有限公司产品，其他为市售品。

1.2 配方

1.2.1 小配合配方

1#生产配方：天然胶50，合成胶 50，炭黑 60，活性剂 5，防老剂5.5，胶匀剂1， 硫化剂 1.7，促进剂 1.2，其他11.5。

2#试验配方：加入3份抗撕裂树脂SL6903，其他组分与1#相同；

3#试验配方：加入5份抗撕裂树脂SL6903，其他组分与1#相同；

1.2.2 大配合配方

4#配方：同1#生产配方；5#配方：同3#试验配方；

1.3 主要设备和仪器

XK-160开炼机，广东湛江机械厂产品；BTM-2密炼机 广州华工百川自控科技有限公司产品；600×600型平板硫化机，湖州宏侨橡胶机械有限公司产品；BB430和BB270密炼机，日本神钢公司产品；MV2000门尼粘度仪和MDR2000硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品；3343型单臂式电子万能材料拉力机，美国英斯特朗公司产品，5109型回弹仪，德国ZWICK公司产品，压缩生热试验机，北京万汇一方科技发展有限公司产品；GT-7011-DG德墨西亚屈挠机，高铁检测仪器有限公司产品。

1.4 试样制备

1.4.1 小配合工艺

小配合试验的胶料分两段进行。

母炼胶混炼在小密炼机中进行，混炼工艺：投入生胶60r.min.min/60S→活性剂、防老剂、助剂等60r.min /40S→炭黑、环保油60r.min /80S→提砣清扫→压砣40r.min /70S→排胶称量。称量的胶料重量合格后，下片停放4h；

终炼胶混炼在开炼胶上进行，混炼工艺：母炼胶过辊3次→薄通3次→加硫化剂、促进剂→左右割刀各3次→过辊3次→薄通5次→下片。

1.4.2 大配合工艺

大配合试验的胶料分三段进行。一，二段母炼胶混炼用BB430密炼机，抗撕裂树脂SL6903在一段母炼胶随药粉一起加入，终炼胶混炼用BB270密炼机。

一段母炼胶混炼工艺：投入生胶、药粉45r.min /20S→炭黑45r.min /40S→环保油40r.min /40S→提砣清扫→压砣35r.min→提砣排胶

（160℃～165℃）；

二段母炼胶混炼工艺：一段混炼胶、药粉40r.min /20S→炭黑40r.min /35S→环保油40r.min /40S→提砣清扫→压砣35r.min→提砣排胶

（150℃～155℃）；

终炼胶混炼工艺：二段混炼胶、药粉20r.min /40S→提砣清扫→压砣20r.min /40S→提砣清扫→压砣15r.min→提砣排胶（100℃～105℃）

1.5 测试分析

胶料性能测试按照相应的国家标准进行测试。

2　结果与讨论

2.1 抗撕裂树脂SL6903的理化性能

抗撕裂树脂SL6903的理化性能见表1。从表1中可以看出：抗撕裂树脂SL6903的理化性能达到企业标准。

表1　抗撕裂树脂SL6903的理化性能

2.2 小配合加工性能、物理性能及硫化特性

2.2.1小配合的门尼粘度及硫化特性

胶料小配合的门尼粘度及硫化特性见表2。从表2中可以看出，加入抗撕裂树脂SL6903门尼粘度有所上升，且随着用量的增加，呈上升趋势，但幅度不大，在可控范围内，可在混炼过程中调整，门尼焦烧时间一致，正硫化时间有所延长，抗硫化返原提高明显。

为了保障河道森林生态建设事业的长期健康可持续发展，《规划》中安排了较大规模的苗木培育研发基地，用于林木新品种研发、造林苗木快速繁育等，提升苗木品质，为市场提供前沿苗木；降低购苗成本，为河道生态廊道的可持续循环发展提供优质苗木，开拓水利林业发展的新思路。

表2　胶料小配合的门尼粘度及硫化特性

2.2.2 小配合的物理性能

胶料小配合物理性能见表3。从表3中可以看出，加入抗撕裂树脂SL6903的胶料从老化前性能看，拉断伸长率和裤型撕裂强度提高明显，压缩疲劳温升有所降低；回弹值、模量值有所降低；动态疲劳性能和磨耗变化不大；从老化后性能结果看，强伸性能和裤型撕裂的性能保持率有了明显的提高，尤其是3#配方。

表3　胶料小配合的物理性能

综合表2、表3性能分析，加入抗撕裂树脂SL6903后，胶料的裤型撕裂和强伸性能都有所提高，从老化后性能结果看，性能保持率有了明显的提高，抗硫化返原提高明显，尤其是3#配方。决定用3#配方做大配合试验。

2.3 大配合加工性能、物理性能及硫化特性

2.3.1 大配合的门尼粘度及硫化特性

胶料大配合的门尼粘度及硫化特性见表4。从表4中可以看出，5#试验配方的门尼粘度确实比生产配方升高，但在我们受控的标准范围内，可在加工过程中调整，门尼焦烧时间略有缩短，从硫化仪看，和小配合试验结果一致，正硫化时间有所延长，抗硫化返原率提高明显。

表4 胶料大配合的门尼粘度及硫化特性

2.3.2 大配合的物理性能

表5　胶料大配合的物理性能

2.4 成品轮胎装车试验

为验证5#试验配方的实际效果，我们于2015年底生产了一批 14.00-25-28P.R工程机械轮胎，进行装车试验，反馈结果显示，截止至目前，未出现崩花掉块沟底裂等问题，在正常使用中。

3　结论

〔1〕工程子午胎胎面胶中加入抗撕裂树脂SL6903，可提高胶料的抗硫化返原性能，且随着份数的增加，抗硫化返原越好，说明轮胎胶料降解变慢，可延长轮胎的使用寿命。

〔2〕随着抗撕裂树脂SL6903加入，扯断伸长率和裤型撕裂提高，说明胶料可吸收轮胎变形能量的能力越大，轮胎在使用中抗裂口增长性提高，这点从大配合老化后的动态疲劳性的试验结果可以证明。

〔3〕工程子午胎胎面胶中加入5份的抗撕裂树脂SL6903，可提高胶料的抗撕裂性能。

范东育（1962～），女，天津市人，天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司高级工程师，主要从事轮胎配方设计及工艺制定和技术管理工作。