热稳定剂HS-80在载重轮胎胎肩胶中的应用

蒋化学，何晓东，韦春利

（四川海大橡胶集团有限公司，四川 简阳 641402）

热稳定剂HS-80组成为具有特殊结构的有机络合物和活化剂，能够抑制高温下硫化胶多硫键的断裂，促进多硫键向双硫键和单硫键转化，使硫化胶在受热条件下交联密度保持稳定，具有良好的抗硫化返原和耐热老化性能。载重轮胎滚动周向变形较大，生热较大，且散热较慢，胎肩胶很容易老化，老化的胎肩胶容易脱空，即发生轮胎最常见的质量缺陷肩空。

我公司生产的10.00-20 18PR载重轮胎主要出口到天气炎热的印度尼西亚，肩空退赔率较高。本工作研究热稳定剂HS-80对载重轮胎胎肩胶性能的影响，为降低载重轮胎肩空缺陷提供思路。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），SMR20，马来西亚产品；顺丁橡胶（BR），牌号9000，中国石油四川石化有限公司产品；热稳定剂HS-80，大连天宝化学工业有限公司产品。

1.2 配方

生产配方：NR 80，BR 20，炭黑N660 35，炭黑N330 10，氧化锌 8，硬脂酸 2.5，芳烃油 5，防老剂4020 1.5，防老剂RD 1.5，防老剂BLE 1，硫黄 1.5，促进剂NS 0.8，促进剂DTDM 0.8。

试验配方：除添加1.5份热稳定剂HS-80，其他组分和用量同生产配方。

1.3 主要设备和仪器

XK-160型开炼机，广东湛江机械厂产品；GK270型密炼机和0.5 MN平板硫化机，上海橡胶机械一厂有限公司产品；UR-2010型无转子硫化仪和UT2060型电子拉力试验机，优肯科技股份有限公司产品；DL401A型老化试验箱，上海实验仪器厂有限公司产品。

1.4 混炼工艺

1.4.1 小配合试验

小配合试验胶料在开炼机上混炼，加料顺序为：生胶→氧化锌和硬脂酸→防老剂和热稳定剂HS-80→炭黑→芳烃油→硫黄和促进剂。

1.4.2 大配合试验

大配合试验胶料混炼分两段在GK270型密炼机内进行。一段混炼转子转速为40 r·min-1，混炼工艺为：生胶→氧化锌、硬脂酸、防老剂和热稳定剂HS-80→炭黑→芳烃油→排胶→下片。

二段混炼转子转速为20 r·min-1，混炼工艺为：一段混炼胶→硫黄和促进剂→提压砣2—3次→排胶→翻炼4次→下片。

1.5 性能测试

胶料性能按照相应国家标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 理化性能

热稳定剂HS-80的理化性能见表1。从表1可以看出，热稳定剂HS-80的理化性能符合企业标准的要求。

表1 热稳定剂HS-80的理化性能

2.2 小配合试验

2.2.1 硫化特性

小配合试验胶料的硫化特性如表2所示。胶料的硫化返原率越小，抗硫化返原性能越好。从表2可以看出，与生产配方胶料相比，添加热稳定剂HS-80的试验配方胶料抗硫化返原性能明显提高。

表2 小配合试验胶料的硫化特性（160 °C）

2.2.2 物理性能

小配合试验胶料的物理性能如表3所示。从表3可以看出，与生产配方胶料相比，试验配方胶料的定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和弹性总体提高，拉断永久变形减小，耐热老化性能有所改善。特别是硫化时间较长（＞50 min）时，这个趋势更明显，这是由于热稳定剂HS-80具有较好的抗硫化返原性能和耐热老化性能。

表3 小配合试验胶料的物理性能

2.3 大配合试验

为进一步考察热稳定剂HS-80的性能，进行了大配合试验。

2.3.1 硫化特性

大配合试验胶料的硫化特性如表4所示。从表4可以看出，与生产配方胶料相比，添加热稳定剂HS-80的试验配方胶料抗硫化返原性能明显提高，这与小配合试验相同。

表4 大配合试验胶料的硫化特性（160 °C）

2.3.2 物理性能

大配合试验胶料的物理性能如表5所示。从表5可以看出，与生产配方胶料相比，试验配方胶料的定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率、弹性和耐热老化性能总体有所改善，且硫化时间（＞50 min）较长时，这个趋势更明显。大配合试验结果与小配合试验结果基本一致。

表5 大配合试验胶料的物理性能

2.4 成品轮胎性能

用试验配方胶料与生产配方胶料分别制备了10.00-20 18PR载重轮胎，并进行了耐久性能和高速性能试验，结果如表6所示。从表6可以看出，与生产轮胎相比，试验轮胎的耐久性能和高速性能均提高，肩空率降低。

表6 成品轮胎性能

3 结论

（1）添加热稳定剂HS-80的胎肩胶抗硫化返原性能明显提高。

（2）添加热稳定剂HS-80的胎肩胶的拉伸性能、弹性和耐热老化性能提高，特别是硫化时间较长（＞50 min）时，这个趋势更明显。

（3）添加热稳定剂HS-80的胎肩胶制备的成品轮胎耐久性能和高速性能提高，肩空率下降。