国产超级增粘树脂HI在全钢子午线轮胎三角胶和趾口耐磨胶中的应用

2021-07-20廖万林

轮胎工业 2021年11期

刘琦，王钊，李辉，刘平，高明，廖万林

（宁夏神州轮胎有限公司，宁夏平罗 753400）

全钢子午线轮胎的三角胶和趾口耐磨胶配方中由于添加了大量的炭黑，导致混炼胶的加工非常困难，能量消耗巨大，同时加工过程还对密炼设备造成损伤，如开炼机安全垫片和螺杆挤出机容易损坏。通过试验发现，在不影响三角胶和趾口耐磨胶表面粘性的前提下，使用国产超级增粘树脂HI替代部分进口乙炔树脂Koresin能够很好地解决胶料的加工困难问题，同时避免混炼过程对密炼设备的损伤[1-10]。

本工作主要研究国产超级增粘树脂HI替代部分进口乙炔树脂Koresin在全钢子午线轮胎三角胶和趾口耐磨胶中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），STR20，泰国产品；顺丁橡胶（BR），牌号9000，中国石油天然气股份有限公司产品；炭黑N375和N330，乌海黑猫炭黑股份有限公司产品；环保芳烃油，洛阳嘉晟油品有限公司产品；普通氧化锌，纯度为99.70%，扬州振中锌业有限公司产品；硬脂酸，连云港益海化工有限公司产品；均匀剂RH-100，连云港锐巴化工有限公司产品；防老剂4020和RD，山东尚舜化工有限公司产品；不溶性硫黄HD OT20，江西建博士橡胶助剂有限公司产品；硫黄粉，兰州金龙天威橡胶工贸有限公司产品；促进剂TBBS，天津科迈化工股份有限公司产品；超级增粘树脂HI，安徽阜阳宏利化工有限公司产品；乙炔树脂，牌号Koresin，国外进口产品。

1.2 配方

1.2.1 三角胶

生产配方：NR 100，炭黑N330 76，氧化锌6，硬脂酸 3，防老剂RD和4020 1.2，环保芳烃油 2，乙炔树脂Koresin 3，硫化体系 7.3，其他 2.4。

试验配方以2份超级增粘树脂HI替代1份乙炔树脂Koresin，其余均同生产配方。

1.2.2 趾口耐磨胶

生产配方：NR 40，BR 60，炭黑N375 80，氧化锌 3.5，硬脂酸 2，均匀剂RH-100 5，防老剂RD和4020 3.1，环保芳烃油 3.8，乙炔树脂Koresin 3，硫化体系 3.5，其他 2.3。

试验配方以2份超级增粘树脂HI替代1份乙炔树脂Koresin，其余均同生产配方。

1.3 主要设备和仪器

BB430型和BB-2型密炼机，日本神户制钢公司产品；GN255型密炼机，益阳橡胶机械集团有限公司产品；XK-160型开炼机和XLB-800型平板硫化机，青岛先锐机电公司产品；MV2000型门尼粘度仪和MD2000型无转子硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品；3365型电子拉力机，美国英斯特朗公司产品；GX-YLN-1212型轮胎耐久性试验机，青岛高校测控技术有限公司产品；LT5000型轮胎强度试验机，中国台湾高铁检测仪器有限公司产品。

1.4 试样制备

1.4.1 小配合试验

首先在BB-2型密炼机中混炼，加料顺序为：生胶、小料（转子转速为70 r·min-1，压压砣40 s）→1/2炭黑、环保芳烃油（转子转速为60 r·min-1，压压砣50 s）→剩余1/2炭黑（转子转速为40 r·min-1，压压砣30 s）→提压砣→压压砣300 s或160 ℃排胶，使用XK-160型开炼机薄通3遍出片，停放2 h。然后在开炼机上加入硫化体系[辊筒温度为（60±5） ℃]，待料完全吃入后打8次三角包，出片，停放8 h。

使用平板硫化机硫化试样的条件为151℃×30 min。

1.4.2 大配合试验

胶料采用4段混炼工艺。一段混炼在BB430型密炼机中进行，转子转速为40 r·min-1，压砣压力为13 MPa，加入NR、部分小料和3/8炭黑，混炼180 s，停放2 h；二段混炼在BB430型密炼机中进行，转子转速为35 r·min-1，压砣压力为13 MPa，加入一段混炼胶、环保芳烃油、BR和1/2炭黑，混炼160 s，停放2 h；三段混炼在BB430型密炼机中进行，转子转速为25 r·min-1，压砣压力为13 MPa，加入二段混炼胶和1/8炭黑，混炼130 s；四段混炼在GN255型密炼机中进行，转子转速为18 r·min-1，压砣压力为12 MPa，加入三段混炼胶和硫化体系，混炼180 s，停放8 h。

试样硫化工艺及条件同小配合试验。