李華峰

（山東龍興橡膠輪胎有限公司，山東 濰坊 261000）

隨著我國(guó)輪胎進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，轎車輪胎的質(zhì)量要求提高。國(guó)外對(duì)汽車行駛速度及舒適度要求更為嚴(yán)格，輪胎的耐磨性能、生熱性能、節(jié)能效率和使用壽命升級(jí)都已提上日程，為此國(guó)內(nèi)輪胎廠家采用多種方案來(lái)提高輪胎品質(zhì)[1-2]。

新型橡膠耐磨劑SI-H是一種四硫化物與炭黑的混合物，也是雙官能團(tuán)多硫有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑，在硫化過(guò)程中，四硫烷基團(tuán)交聯(lián)速度與硫黃硫化返原速度基本一致，起到了抗硫化返原的作用，有助于改善橡膠的耐熱、耐磨和耐疲勞等性能[3-4]。

本工作研究橡膠耐磨劑SI-H在轎車子午線輪胎基部膠及胎冠膠中的應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），牌號(hào)3L，云南農(nóng)墾集團(tuán)有限責(zé)任公司產(chǎn)品；丁苯橡膠（SBR），牌號(hào)1502，中國(guó)石化燕山石化有限公司產(chǎn)品；充油SBR，牌號(hào)1721，中國(guó)石油獨(dú)山子石化有限公司產(chǎn)品；順丁橡膠（BR），牌號(hào)9000，中國(guó)石化齊魯石化有限公司產(chǎn)品；炭黑N339，N326和N660，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰井a(chǎn)品；橡膠耐磨劑SI-H，安徽鉑陽(yáng)橡塑助劑有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

基部膠：NR 60，BR 40，炭黑N326 30，炭黑N660 60，氧化鋅 3，硬脂酸 1.2，防老劑4010NA 1.5，防老劑RD 1.5，石蠟 1，酚醛增粘樹脂 4.5，芳烴油 12，不溶性硫黃 2.5，促進(jìn)劑TBBS 1.8，橡膠耐磨劑SI-H 變量（1#，2#，3#，4#試驗(yàn)配方用量分別為0，1，1.5，2份）。

胎冠膠：SBR1502 20，SBR1721 82.5，BR 20，炭黑N339 75，氧化鋅 2.2，硬脂酸 1.7，防老劑4020 1.5，防老劑RD 1.5，微晶蠟 1，芳烴油 16，硫黃 2.2，促進(jìn)劑TBBS 1.25，橡膠耐磨劑SI-H 變量（5#，6#，7#，8#試驗(yàn)配方用量分別為0，1，1.5，2份）。

1.3 主要設(shè)備和儀器

XK-160型開煉機(jī)和400×400型平板硫化機(jī)，青島一鳴橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品；F370型和GK255型密煉機(jī)，日本神岡集團(tuán)產(chǎn)品；MV2000型門尼粘度儀和MDR2000型無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀，美國(guó)阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；AI-7000-LA型電子拉力機(jī)和RH-2000N型橡膠壓縮生熱試驗(yàn)機(jī)，中國(guó)臺(tái)灣高鐵檢測(cè)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

小配合試驗(yàn)?zāi)z料采用2段混煉工藝，均在XK-160型開煉機(jī)上進(jìn)行。一段混煉膠加料順序?yàn)椋篘R，SBR和BR→橡膠耐磨劑SI-H等小料→炭黑→芳烴油→薄通→下片；二段混煉加料順序?yàn)椋阂欢位鞜捘z→硫黃和促進(jìn)劑→薄通→下片。

大配合試驗(yàn)?zāi)z料采用2段混煉工藝。一段混煉在F370型密煉機(jī)中進(jìn)行，加料順序?yàn)椋篘R，SBR和BR→橡膠耐磨劑SI-H等小料→炭黑→芳烴油→排膠；二段混煉在GK255型密煉機(jī)中進(jìn)行，加料順序?yàn)椋阂欢位鞜捘z→硫黃和促進(jìn)劑→排膠下片。

1.5 性能測(cè)試

膠料性能均按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 理化分析

橡膠耐磨劑SI-H的理化分析結(jié)果見表1。

表1 橡膠耐磨劑SI-H的理化分析結(jié)果

從表1可以看出，橡膠耐磨劑SI-H的理化性能符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 小配合試驗(yàn)

2.2.1 基部膠

基部膠小配合試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，隨著橡膠耐磨劑SI-H用量的增大，膠料的硫化特性基本相當(dāng)，3#和4#配方膠料的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率略有提高，壓縮疲勞溫升降低，回彈值增大。3#配方膠料的綜合性能較優(yōu)。

表2 基部膠小配合試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 胎冠膠

胎冠膠小配合試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，隨著橡膠耐磨劑SI-H用量的增大，胎冠膠的硫化特性和物理性能變化趨勢(shì)與基部膠基本一致。7#配方膠料的綜合性能較優(yōu)。

表3 胎冠膠小配合試驗(yàn)結(jié)果

2.3 大配合試驗(yàn)

根據(jù)小配合試驗(yàn)結(jié)果，分別選用3#和7#試驗(yàn)配方進(jìn)行大配合試驗(yàn)，并與生產(chǎn)配方進(jìn)行對(duì)比。

2.3.1 基部膠

基部膠大配合試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 基部膠大配合試驗(yàn)結(jié)果

從表4可以看出，與基部膠生產(chǎn)配方膠料相比，試驗(yàn)配方膠料的門尼粘度降低，硫化特性變化不大，拉伸強(qiáng)度略有增大，拉斷伸長(zhǎng)率增大，撕裂強(qiáng)度和回彈值提高，壓縮疲勞溫升明顯降低，老化后性能下降率降低，耐老化性能提高。

2.3.2 胎冠膠

胎冠膠大配合試驗(yàn)結(jié)果見表5。

從表5可以看出，與胎冠膠生產(chǎn)配方膠料相比，大配合試驗(yàn)結(jié)果與小配合試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

表5 胎冠膠大配合試驗(yàn)結(jié)果

2.4 工藝性能

（1）混煉膠邊部整齊無(wú)破邊，膠料切割斷面均勻致密，配合劑分散良好，無(wú)小料粒子；混煉總功率降低，有效降低了能耗。

（2）基部膠、胎冠膠擠出表面光滑，無(wú)氣泡，尺寸穩(wěn)定；排膠溫度降低10 ℃。

（3）基部膠與胎冠膠粘合性能好，成型工藝良好。

2.5 成品試驗(yàn)

用試驗(yàn)配方試制205/55R16轎車子午線輪胎，與正常生產(chǎn)輪胎進(jìn)行高速和耐久性能對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

從表6可以看出，試驗(yàn)輪胎的高速和耐久性能與生產(chǎn)輪胎差別不大。

表6 205/55R16轎車子午線輪胎的高速和耐久性能

3 結(jié)論

在轎車子午線輪胎基部膠及胎冠膠中添加1.5份橡膠耐磨劑SI-H，生產(chǎn)工藝良好；膠料的門尼粘度降低，拉伸性能、抗撕裂性能、彈性和耐老化性能提高，壓縮疲勞溫升降低，胎冠膠的耐磨性能和抗切割性能顯著提高；成品輪胎的高速性能和耐久性能良好。