增塑剂Тофинол与软化剂пн-6用量比对胎面胶各项性能的影响

江畹兰 编译

（华南理工大学材料学院, 广东 广州 510641）

目前，在俄罗斯轮胎胎面胶的配方中，还没有使用真正能显著降低橡胶玻璃化转变温度（Tg）的增塑剂。为了改善载重轮胎胎面胶的耐寒性，常常往异戊胶料中添加低立体规整度的二烯类橡胶（Tg=-110 ℃）。近年来，为了提高轮胎与结冰路面的抓着性及降低轿车轮胎胎面在干燥路面上的滚动阻力，一些厂家开始仅用溶聚丁苯橡胶生产轿车轮胎，并以白炭黑代替炭黑。尽管如此，在俄产冬季轮胎胎面中仍将天然橡胶与异戊橡胶并用，同时仍填充白炭黑，从而将提高胎面胶的弹性和动态性能的问题，提上了议事日程。

在以往的研究中，曾就增塑剂Тофинол对胎面胶性能的影响进行过分析。同时，对两个胶料配方进行了对比试验，其中一个配方为只含12份增塑剂пн-6的生产配方，另一个试验配方中含10份Тофинол（ТФ）。已发表的论文中的研究结果，尚不能全面评价所加入的增塑剂，至于对冬季轮胎胎面胶的工艺性能及其硫化胶力学性能的影响，下文将回答这一问题。

图1中列示了ТФ与пн-6的用量比对胎面胶料可塑度（п）及其门尼黏度的影响。由图1可以看出，用5份ТФ代替пн-6时，胶料的可塑度增大。但是，若再增加ТФ的用量，可塑度便不再变化。门尼黏度与ТФ用量的关系具有极值特性，当ТФ∶пн-6=15∶5～5∶15时，极值特性最低。

图1 胎面胶料的可塑度п和门尼黏度(M)与ТФ跟пн-6用量比例的关系

图2 示出了胎面胶的粘接强度与ТФ用量的复杂的相互关系。由图2得知，以少量ТФ取代пн-6会使粘接强度急剧下降，这可能与ТФ削弱了橡胶大分子间物理（增塑）作用有关。在ТФ:пн-6=15∶5～10∶10范围内，粘接强度略有增大，当ТФ用量再增加时，粘接强度却会下降。胶料的粘合性随增塑剂量的增加，呈单值下降。

图2 胎面胶料粘接强度与ТФ跟пн-6用量比的关系

向胶料中加入增塑剂ТФ，可使其硫化进程加快。由图3可知，随增塑剂ТФ量的增加，正硫化时间有规律地缩短。从ТФ:пн-6=10:10到20:0，硫化速率加快，交联密度提高。以上事实表明，增塑剂ТФ参与了硫化反应。

图3 正硫化时间(t90)、交联密度(Δ)与ТФ跟пн-6用量比的关系, 硫化条件:151℃, 30min

ТФ用量对胶料弹性复原的影响也比较复杂（见图4所示）。当其用量少于10份，弹性复原随ТФ用量的增加，复原程度甚微。然而，当ТФ用量达15份时，胶料的弹性复原跃升，随后，略有下降。弹性复原的这种变化特性证明，在10～15份用量范围内，增塑的作用机制发生了变化，门尼黏度的极值特性（见图1）和粘接强度（见图2）可以证实这一点。

图4 胶料弹性复原与ТФ跟пн-6用量比的关系

基于以上实验结果，可以认为，增塑剂Тофинол对胎面胶料的工艺特性和硫化特性具有强烈的和非单一的作用。

[1]Мингазова Д Г等. Изучение влияния соотношения пластификатор тофинол:Мягчитель ПН-6 на свойства протекторной резины[J]. Каучук и резина, 2014(04):14-15.