半钢子午胎胎体帘布胶配方优化

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1、半钢子午胎胎体帘布胶配方优化张俊伟熊国华李冬王廷华刘晓庆（四川轮胎橡胶（集团）股份有限公司，四川简阳641402）摘要：本研究优化半钢子午胎胎体帘布胶配方。结果表明，在胎体帘布胶中扩大合成胶用量，并用白炭黑后，胶料定伸应力和H抽出力增加，抗硫化返原性和耐热老化性能提升。成品轮胎的高速性能保持一致、耐久性能可提高。有利于节约原材料成本。关键词：胎体帘布胶；粘合性能；抗硫化返原性；老化性能半钢子午胎胎体帘布胶要求定伸应力高、耐屈挠性能好、与帘线粘合性能优异；同时半钢子午胎使用高温硫化工艺，对胶料的抗硫化返原性要求较高。通常在半钢胎体帘布胶配方中并用天然胶与丁苯胶，配合使用间甲粘合体系。本课题对半

2、钢胎体帘布胶配方进行优化，增加合成胶用量，同时并用少量白炭黑，以提高胶料粘合性能和抗硫化返原性。1实验1.1主要原材料NR，牌号STR20，泰国产品；SBR1723，申华化学工业有限公司产品；BR9000，中石油四川石化有限责任公司产品；其余产品均为市售产品。1.2配方生产配方：NR80.0，SBR172327.5，炭黑N66050.0，活化剂（氧化锌/硬脂酸）6.0，防老剂2.0，间甲树脂1.0，促进剂1.3，不溶性硫黄3.0，其它12.5。试验配方：NR68.0，SBR172327.5，BR900012.0，炭黑N66053.0，白炭黑7.0，促进剂1.4其余组分同生产配方。1.3主要设

3、备和仪器XK-160型开炼机，广东湛江机械厂产品；GK400N和GK255N型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；0.5MN平板硫化机，湖州宏侨橡胶机械有限公司产品；UM-2050型门尼粘度仪、UR-2010型无转子硫化仪、UT-2060型电子拉力试验机，台湾优肯科技股份有限公司产品；曲折试验机，高铁检测仪器有限公司；401A型老化试验箱，江都市天源试验机械有限公司产品；轮胎耐久性试验机、高速里程试验机，天津车轮实验中心产品。1.4试样制备小配合试验在XK-160型开炼机上分两段混炼，前后辊筒转速比为1:1.2。一段混炼加料顺序为：生胶→除促进剂、硫黄外的其他配合剂→炭黑→下片。一段混

4、炼胶停放4h后进行二段混炼，混炼加料顺序为：一段混炼胶→促进剂、硫黄等→打3次三角包→薄通3次→下片。混炼胶至少停放8h后在平板硫化机上硫化。大配合试验为三段混炼工艺。一段混炼在GK400N型密炼机中进行，转子转速为45r/min，加料顺序为：天然胶→3/4炭黑（和白炭黑），排胶温度为（160±5）℃；二段混炼在GK400N型密炼机中进行，转子转速为40r/min，加料顺序为：一段混炼胶、除促进剂和硫黄以外的配合剂→1/4炭黑→油料，排胶温度为（150±5）℃；三段混炼在GK255N密炼机中进行，转子转速为22r/min，加料顺序为：二段混炼胶→促进剂和硫黄等，排胶温度为（100±5）℃。各

5、段胶料停放时间不少于4h，胶料储存温度低于40℃。1.5性能测试胶料各项性能均按国家标准或行业标准进行测试。2结果与讨论2.1小配合试验小配合试验结果如表1所示。从表1可以看出，与生产配方相比，试验配方焦烧时间较长，硫化速度略慢，这是由于配方中加入白炭黑，因此胶料硫化速度减慢，但是胶料加工安全性提高，也有利于硫化过程中胶料充分浸入帘线。由于增加填料用量，试验配方300%定伸应力略高于生产配方；同时由于白炭黑具有吸收胶料中水分的作用，试验配方与胎体帘线的H抽出力稍高于生产配方。试验配方在160℃×15min和160℃×25min的300%定伸应力、拉伸强度的变化明显小于生产配方；在100℃×4

6、8h老化后试验配方的性能变化小于生产配方，说明试验配方抗硫化返原性和耐热老化性能优于生产配方。表2小配合试验结果项目试验配方生产配方门尼粘度[ML(1+4)100℃]5149焦烧时间（127℃）t5/min23.518.3t35/min24.721.2硫化仪数据（160℃）ML/(dN·m)1.01.3MH/(dN·m)14.913.1t10/min2.72.2t90/min6.86.5t90-t10/min4.14.3硫化时间（160℃）/min152025152025密度/(g/cm3)1.1261.121邵尔A型硬度/度616161595960300%定伸应力/MPa13.413.61

7、3.312.213.413.0拉伸强度/MPa18.017.617.817.116.916.5拉断伸长率/%455431452410401433拉断永久变形/%201818222017撕裂强度/(kN/m)108112H抽出力1)/℃163152100℃×48h老化后邵尔A型硬度/度6364300%定伸应力/MPa15.614.8拉伸强度/MPa17.115.0拉断伸长率/%351312拉断永久变形/%　10