半钢子午线轮胎胎体胶配方粘合体系的优化

2022-12-31崔雪静孙世悦徐文龙谭建良李崇兵

轮胎工业 2022年12期

关键词：压压帘线胎体

崔雪静，汪燕，徐旗，孙世悦，徐文龙，谭建良，李崇兵

[浦林成山（山东）轮胎有限公司，山东荣成 264300]

在聚酯帘线应用初期，为提高橡胶与聚酯帘线的粘合性能，间苯二酚-甲醛（间-甲）树脂粘合体系在胎体胶配方中得到了广泛应用。随着纤维材料浸胶技术的不断发展，聚酯帘线浸胶层的粘合性能得到提高，为取消配方中间-甲树脂粘合体系提供了可能[1-4]。

胎体作为轮胎的主要支撑结构，不仅需要橡胶与帘线之间的有效粘合，同时要求良好的耐疲劳性能。而配方中间-甲树脂粘合体系在提高橡胶与帘线之间粘合性能的同时，由于其高模量对胎体的耐疲劳性能有一定负面影响。

抗疲劳剂PL600的主要成分是甲基柠康酰亚胺、活化型酚醛树脂和间-甲-白粘合体系组成的复合物，可提高胶料的动态耐疲劳性能，对改善胎体胶与聚酯帘线的粘合性能有较大帮助，且成本较间-甲树脂有明显优势[5]。

本工作研究在半钢子午线轮胎胎体胶配方中，使用抗疲劳剂PL600替代间-甲树脂粘合体系，对胎体粘合性能和耐疲劳性能的平衡作用。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），SMR20，马来西亚产品；炭黑N660，江西黑猫炭黑股份有限公司产品；间-甲树脂，国内A公司产品；六甲氧基甲基蜜胺，国内B公司产品；抗疲劳剂PL600，国内C公司产品。

1.2 配方

生产配方：NR/丁苯橡胶（SBR） 100，炭黑N660 52，操作油 6，氧化锌 5，硬脂酸 1，不溶性硫黄 3.5，间-甲树脂 1.5，六甲氧基甲基蜜胺 1.8，促进剂 1，其他 2。

试验配方：以1.5份抗疲劳剂PL600替代全部间-甲树脂和六甲氧基甲基蜜胺，其余组分及用量同生产配方。

1.3 主要设备和仪器

XK-160型开炼机，烟台橡胶机械股份有限公司产品；GK400型和GK270型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；V502H-18X型平板硫化机，美国WASBASH MPI公司产品；MV2000型门尼粘度仪和MDR2000型硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品；GT-AI7000M型拉力试验机，中国台湾高铁检测仪器有限公司产品；VR-7130型动态热机械分析仪，日本株式会社上岛制作所产品。

1.4 混炼工艺

大配合试验胶料分两段混炼。

一段混炼在GK400型密炼机中进行，混炼工艺为：生胶、炭黑、小料（转子转速为55 r·min-1）→压压砣20 s→操作油（转子转速降为40 r·min-1）→压压砣15 s→提压砣→压压砣→排胶（165 ℃）。

二段混炼在GK270型密炼机中进行，混炼工艺为：加一段混炼胶和硫化体系（转子转速为20 r·min-1）→压压砣25 s→提压砣，保持5 s→压压砣20 s→提压砣，保持5 s→压压砣→排胶（100 ℃）。

1.5 性能测试

胶料的各项性能均按照相应国家标准测试。

2 结果与讨论

2.1 硫化特性

胶料的硫化特性如表1所示。

表1 胶料的硫化特性

从表1可以看出：粘合体系调整后对胶料的硫化特性影响不大，试验配方胶料的门尼焦烧时间、门尼粘度、硫化时间与生产配方胶料相当。

2.2 物理性能

胶料的物理性能如表2所示。

从表2可以看出：与生产配方胶料相比，试验配方胶料老化前后的拉伸疲劳次数明显增加，其他各项物理性能相当，说明粘合体系优化后，胎体胶耐疲劳性能有所改善，其他物理性能可基本保持。

表2 胶料的物理性能

2.3 胶料与聚酯帘线的粘合性能

胶料与1670dtex/2-106DSP聚酯帘线的粘合性能如表3所示。

表3 胶料与聚酯帘线的粘合性能 N

从表3可以看出，与生产配方胶料相比，试验配方胶料的老化前、热老化后及盐雾老化后的H抽出力变化不大，而蒸汽老化后H抽出力下降了14%，说明生产配方胶料中的间-甲树脂与亚甲基给予体反应形成的树脂网络结构对胶料与聚酯帘线之间的粘合有积极作用，尤其是在湿气环境下，树脂网络层可有效隔绝水汽向橡胶与聚酯帘线的结合界面扩散[6]。