楊維建,胡錄偉,張 苗,黃照力,唐光劍
(四川凱力威科技股份有限公司,四川 簡陽 641400)
無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎的內(nèi)襯層對輪胎保持充氣壓力、提高輪胎耐久性能和行駛安全性能起重要作用。內(nèi)襯層膠主體材料一般采用天然橡膠(NR)與溴化丁基橡膠(BIIR)并用,這兩種橡膠因門尼粘度和極性不同混合不均勻,生產(chǎn)出的內(nèi)襯層(包括過渡層)接頭易出現(xiàn)脫開現(xiàn)象。因此,提升BIIR與NR的混合均勻性和膠料自粘性,消除內(nèi)襯層接頭脫開現(xiàn)象,是保證無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎性能的關(guān)鍵。
均勻增粘劑RH-100是一種深褐色芳香及脂肪族樹脂混合物,它能提高不同粘度和不同極性橡膠混合均勻性,同時也可以使其他原材料快速均勻混合,改善膠料自粘性和氣密性,避免或減少輪胎內(nèi)襯層接頭脫開現(xiàn)象。
本工作主要研究均勻增粘劑RH-100在無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎內(nèi)襯層膠中的應用。
NR,牌號SMR20,馬來西亞產(chǎn)品;BIIR,牌號2222,??松梨诨び邢薰井a(chǎn)品;炭黑N660,云南曲靖眾一炭黑有限公司產(chǎn)品;均勻增粘劑RH-100,連云港銳巴化工有限公司產(chǎn)品。
生 產(chǎn) 配 方:NR 20,BIIR 80,炭 黑N660 60,氧化鋅-80 4,氧化鎂 1,硬脂酸 2,芳烴油 10,硫黃 0.8,促進劑 1.5,其他 9.5。
試驗配方:除添加5份均勻增粘劑RH-100外,其他組分和用量與生產(chǎn)配方相同。
XK-160型開煉機,廣東湛江機械廠產(chǎn)品;XM370型密煉機,大連橡膠塑料機械股份有限公司產(chǎn)品,GK255型密煉機,益陽橡膠塑料機械集團有限公司產(chǎn)品;50 t平板硫化機,上海第一橡膠機械廠產(chǎn)品;UL2010型無轉(zhuǎn)子硫化儀、UL2050型門尼粘度儀、UD3500型炭黑分散度儀和UT2060型電子拉力機,優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品;GT-7011-D型橡膠疲勞龜裂試驗機,高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品;Y401A型熱老化試驗箱,江都市天源試驗機械有限公司產(chǎn)品。
小配合試驗膠料分兩段在開煉機上混煉。一段混煉工藝為:NR和BIIR→硬脂酸和氧化鎂等→炭黑→芳烴油→薄通→下片→停放4 h。二段混煉工藝為:一段混煉膠→氧化鋅-80、硫黃和促進劑→薄通→下片。
大配合試驗膠料分3段在密煉機中混煉。一段和二段混煉在XM370型密煉機中進行,密煉室初始溫度不高于110 ℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40 r·min-1。一段混煉工藝為:NR和BIIR→硬脂酸和氧化鎂等→2/3炭黑→芳烴油→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[(125±5) ℃]。二段混煉工藝為:一段混煉膠→剩余1/3炭黑→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[(120±5) ℃]。終煉在GK255型密煉機中進行,密煉室初始溫度不高于90 ℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25 r·min-1,混煉工藝為:二段混煉膠→氧化鋅-80、硫黃和促進劑→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[(100±5) ℃]。
膠料各項性能均按照相應國家標準測試。
均勻增粘劑RH-100的理化性能見表1。從表1可以看出,均勻增粘劑RH-100的理化性能均滿足企業(yè)標準要求。
表1 均勻增粘劑RH-100的理化性能
小配合試驗結(jié)果見表2。從表2可以看出,與生產(chǎn)配方膠料相比,添加均勻增粘劑RH-100的試驗配方膠料門尼焦燒時間略長,硫化特性、密度、硬度、定伸應力、拉斷強度、耐屈撓性能和耐熱老化性能相當,炭黑分散度、拉斷伸長率和拉斷永久變形略大。
表2 小配合試驗結(jié)果
為進一步考察試驗配方膠料性能,進行了大配合試驗,結(jié)果見表3。從表3可以看出:大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本一致;與生產(chǎn)配方膠料相比,試驗配方膠料氣密性更好。
表3 大配合試驗結(jié)果
用試驗配方膠料擠出內(nèi)襯層,擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為14.1 r·min-1,生產(chǎn)線速度為13.3 m·min-1,擠出溫度約為95 ℃。擠出內(nèi)襯層表面光滑,無氣泡,與過渡層粘合性能好,在成型過程中接頭粘性好,胎坯在停放過程中內(nèi)襯層無接頭脫開現(xiàn)象。
用試驗配方膠料試制了一批12R22.5 18PR無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎,按照GB/T 4501—2008《載重汽車輪胎性能室內(nèi)試驗方法》測試其耐久性能,結(jié)果見表4。從表4可以看出,試驗輪胎的耐久性能優(yōu)于生產(chǎn)輪胎,表明在無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎內(nèi)襯層膠中加入均勻增粘劑RH-100對成品輪胎耐久性能有明顯提升作用。
表4 成品輪胎耐久性能
(1)在無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎內(nèi)襯層膠中添加5份均勻增粘劑RH-100,膠料的炭黑分散性、拉斷伸長率和氣密性提高,膠料其他性能無明顯變化。
(2)添加均勻增粘劑RH-100的內(nèi)襯層膠工藝性能好,胎坯在停放過程中內(nèi)襯層無接頭脫開現(xiàn)象。
(3)用添加均勻增粘劑RH-100的內(nèi)襯層膠制備的成品輪胎耐久性能明顯提高。