合成橡胶在轮胎中的应用及技术进展

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1、合成橡胶在轮胎中的应用及技术进展李花婷(北京橡胶工业研究设计院，100039)1、前言轮胎技术的发展对轮胎性能的要求主要集中在牵引性、滚动阻力、胎面耐磨性及耐久性等方面，不仅仅是考虑牵引性、滚动阻力和磨耗三者之间的平衡，而且要求每一项性能都得到改进，并且不损害其它性能。这就要求对轮胎的结构和性能进行深入研究，优化轮胎结构，同时对原材料的性能提出了更高的要求，因此也促进了轮胎用原材料的快速发展。目前全球轮胎行业中使用的主要胶种包括天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、高顺式聚丁二烯橡胶（BR）、丁基橡胶（I

2、IR）、氯化或溴化丁基橡胶（CIIR或BIIR）、低顺式聚丁二烯橡胶（LCBR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、以及少量的异戊橡胶（IR）丁戊橡胶（BIR）、集成橡胶（SIBR）等，我国常用到的主要胶种及在轮胎中的用途见表1。表1国内轮胎用胶的主要牌号和用途胶种主要牌号用途NR国产SCR10、SCR20、3#烟片子午线轮胎专用胶各种规格轮胎进口马来西亚SMR10CV、SMR20CV、SMRCV、3#烟片、SMR10、SMR20、SMR50SBR（ESBR、SSBR）SBR1500、SBR1502、SBR171

3、2SBR1721、SBR1778等各种规格轮胎S-SBR1204、SSBR2305、新牌号充油SSBR（燕山产）、VSL5025-0、VSL5025-1、子午线轿车轮胎和斜交载重轮胎BRBR9000、BR9073（充油）、BR9053、BR9100（钕系）各种规格轮胎CB45、CB55、CB65（德国Bayer）、INTENE50、P30（英国）、橡胶级低顺等（燕山产）（为低顺式聚丁二烯橡胶）在全钢载重子午线轮胎中使用IIR国产IR1751、Exxon268、Bayer301、俄罗斯BK-1675N等丁基

4、内胎、丁基胶囊CIIR半钢子午线轮胎、大型工程胎BIIR全钢载重子午线轮胎EPDMExxon、Bayer、DDE公司、吉化等丁基内胎、子午线轿车轮胎异戊橡胶IR俄罗斯全钢载重子午胎丁戊橡胶BIRGoodyear轿车子午线轮胎目前国内还未用于轮胎生产集成橡胶SIBRGoodyear232、丁苯橡胶丁苯橡胶是合成橡胶中用量最大的胶种，按合成工艺主要分为乳聚丁苯（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）。据世界合成橡胶生产者组织统计，2002年至今，全球每年丁苯橡胶干胶的产量中，SSBR/ESBR的比例接近1/3，

5、而国内SSBR的产量较少，SSBR虽然有一些进口，总消耗量比也不足4%，由此也可以看出我国SSBR应用方面的差距。2006年8月，高桥石化引进日本旭化成技术，SSBR正式投产，给我国橡胶制品行业中应用SSBR提供了很好的选择。2.1乳聚丁苯橡胶乳聚丁苯橡胶的生产已经走过了上百年的历史，各个合成橡胶公司不断开发出不同牌号的产品，以满足不同用途的需求。虽然在产品的化学指标方面能够区别不同牌号的产品质量，但各产品物理机械性能和加工工艺性能上的差别还没有进行过细致的区分。乳聚丁苯橡胶是通用合成橡胶中用量最大的胶种

6、。在轮胎中的应用比较广泛，几乎所有规格的轮胎都使用丁苯橡胶。它可用于轮胎胎面胶、胎体帘布胶等部件中，根据不同规格轮胎性能要求，应用比例有所不同。2.1.1丁苯橡胶各牌号主要技术指标目前国内用量较大的丁苯橡胶牌号仅有4-5种，然而国产乳聚丁苯橡胶的品种和牌号较多，按是否填充油品分类，可分为：非充油系列产品SBR1500、SBR1502、SBR1507、SBR1516、SBR1502E和充油系列产品SBR1712、SBR1714、SBR1778、SBR1721、SBR1712E及SBR1721E；按聚合物的结

7、构分类，可分为苯乙烯含量为23.5%的通用结构型丁苯橡胶和高结合苯乙烯含量的（40%）丁苯橡胶；还可以按门尼粘度的不同分为高门尼产品和低门尼产品等，不同牌号的丁苯橡胶技术指标见表2。表2不同牌号丁苯橡胶的主要技术指标牌号门尼粘度结合苯乙烯含量，%填充油防老剂类型环保性类型份数SBR15005223.5污染SBR15025223.5非污染SBR1502E5223.5非污染不含亚硝胺SBR15073623.5非污染SBR15165040非污染SBR17125423.5高芳烃油37.5非污染SBR1712E54

8、23.5芳烃油37.5非污染环保型SBR17145123.5高芳烃油50污染SBR17784923.5环烷烃油37.5非污染环保型SBR17215440高芳烃油37.5污染SBR1721E5440芳烃油37.5非污染环保型近几年因一系列环保法规的出台及欧盟REACH法规的要求，橡胶行业比较关注的是能够取代高芳烃油的环保型油品的开发和应用，环保型油品的开发不仅主要用于橡胶原材料生产过程中的填充油，也可以作为橡胶制品生产过程中的操