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1、第1期 苏 超摘译1载重轮胎胎面耐磨性能的改进 19载重轮胎胎面耐磨性能的改进SungW1Hong等著 苏 超摘译 涂学忠校 轮胎工业研究的主要目标之一是提高轮聚合物的相容性,而且胶料硫化后,油可以被抽胎,特别是载重轮胎使用寿命,改善成本/性能提出来,而聚异戊二烯却不能。比,减少废胎数量,同时,轮胎的安全性能也十本文将分别针对以上两种方法进行讨论。分重要。因此橡胶助剂生产厂不断开发时效更长的防老剂及稳定的促进剂和硫化剂,以延长1 硫黄/TBzTD/NS交联体系包括胎体帘布层和钢丝带束层在内的轮胎胎体引起胎面磨耗性能变化的因素有轮胎结
2、的寿命。轮胎耐久性要求胶料具有耐热、耐屈构、胎面花纹和胎面胶配方。在常用胎面胶配挠疲劳、抗氧和臭氧老化等性能。使用防老剂方中,影响胎面磨耗的主要因素包括聚合物、填可改善胶料的热老化、抗氧和臭氧老化性能,而充剂(炭黑)、油的用量、交联键类型和交联密度稳定的交联体系对于胶料的屈挠疲劳和热老化等。胎面胶的断裂强度是影响磨耗的关键因性能则是十分重要的。素。为了提高断裂强度,必须优化交联密度,并为了生产使用寿命长的轮胎,提高胎面的且通过减少或取消增塑剂提高液体聚合物与固磨耗性能非常重要。胎面磨耗机理可用在使用体橡胶的共硫化作用和相容性。中同时发生的机械磨损磨耗和化学氧化磨耗来据报道,TBzTD
3、/次磺酰胺促进剂体系可描述。有若干因素有助于改善胎面的磨耗性提供给胶料独特的综合性能,其中包括优异的能,其中包括使用相对分子质量较高的聚合物、抗返原性、高的硫化效率和较长的焦烧时间,同端基改性的聚合物(以增强与炭黑的结合)、补时亚硝胺安全性也好。TBzTD先与氧化锌反强体系、玻璃化温度较低的聚合物、代替油的液应,生成交联用的多硫化物,实现硫原子数较低体聚合物和稳定的交联体系。的硫化。硫原子数较低的交联键可提供较好的本文将讨论改善载重轮胎胎面胶耐磨性能热稳定性和稍高的定伸应力,而对胶料的扯断的方法。一种方法是开发一种可提高定伸应力伸长率无不利影响。而不牺牲扯断伸长率的稳定交联体系。通常
4、硫据Layer等介绍,用相同或较低摩尔当量黄被用作轮胎胶料的硫化剂。但是硫黄可能以的秋兰姆促进剂部分代替N2叔丁基222苯并噻多种方式在硫化胶中与橡胶结合形成庞大的交唑次磺酰胺(NS)可提高交联效率。这些体系联网络。作为交联键,硫黄存在的形式有单硫之所以使性能全面提高,据认为是通过多硫化键、双硫键、多硫键和环硫键。硫化胶的稳定性途径组合实现的。图1所示的TBzTD/NS硫取决于交联键的种类。单硫键提供可改善胶料化过程中的反应机理就描绘了各种推测到的途热老化性能的稳定交联体系,但是单硫键交联径组合。体系的耐屈挠性能比多硫键交联体系差。因由图1可见反应机理中的几种反应途径。此,适宜的单硫
5、键和多硫键组合可以提供胶料TBzTD可与氧化锌反应生成将产生低硫原子较好的耐热和耐屈挠性能。交联键的类型可以数交联键的多硫化物;TBzTD可与氧化锌和采用不同的促进剂加以控制。本文还讨论了用NS的苯并噻唑部分反应,反应生成的多硫化二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)作助促进剂提物可使更多的二硫代氨基甲酸盐基团起硫给予高胶料定伸应力和DIN磨耗性能的情况。体的作用,在理论上可将TBzTD分子的效率提另一个方法是用液体聚异戊二烯代替油作高1倍;而次磺酰胺类促进剂和并用比较低的增塑剂,它可以与聚合物发生共硫化并提高与秋兰姆/次磺酰胺促进剂体系硫化胶料的撕裂
6、 轮 胎 工 业 201999年第19卷强度和屈挠疲劳性能类似,意味着它们硫化生成的都是硫原子数较高的交联键,是第3个途TBzTDNSqSSqNHCH3NCSSCNqCSNCCH3qqSCH3氧化锌氧化锌硫给予体 促进剂 R1SSR1NNCSSZnSCNqCSR1R1S 硫给予体 促进剂R1SNS8NCSSZnSCqS8R1S 低硫原子数交联键R1SNNCSSxZnBzZn 次SxS磺C酰qR12对伸应 S胶料2 低硫原子数交联键 多硫交联键图1TBzTD/NS
7、/硫黄硫化体系硫化反应机理径———普通次磺酰胺硫化的结果。得。111 实验(3)性能测试(1)配方首先测量门尼粘度、132℃下的门尼焦烧、评价促进剂TBzTD/NS并用效果的试验145和160℃下的硫化仪数据和应力2应变特是采用典型的硫黄硫化NR载重轮胎胎面胶配性。硫化后的试样在100℃下老化3d或在70方进行的,其基本配方为:NR10010;炭黑℃下老化2周后测试物理性能。进行了DINN2205510;氧化锌 410;硬脂酸 210;芳烃磨耗试验,以预测
