抗撕裂樹脂SL6903在工程機(jī)械輪胎胎面膠中的應(yīng)用

范東育　俞彥芳　王瑞劍

（天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司，天津）

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抗撕裂樹脂SL6903在工程機(jī)械輪胎胎面膠中的應(yīng)用

范東育俞彥芳王瑞劍

（天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司，天津）

試驗(yàn)研究抗撕裂樹脂SL6903用于工程機(jī)械輪胎胎面膠中，提高膠料的抗撕裂性能。結(jié)果表明，隨著抗撕裂樹脂 SL6903用量增加，工程機(jī)械輪胎胎面膠的拉斷伸長率，動態(tài)曲撓性能提高明顯，疲勞生熱性能降低，抗硫化返原性能提高明顯，提高了膠料的抗撕裂性能。

工程機(jī)械輪胎；抗撕裂樹脂SL6903；胎面膠。

我公司的工程機(jī)械輪胎在使用中經(jīng)常出現(xiàn)胎面裂口，且裂口擴(kuò)展迅速，導(dǎo)致崩花掉塊的質(zhì)量問題，還存在著溝底裂問題。這些都與胎面膠的抗撕裂性能有關(guān)。胎面的抗撕裂性能與膠料物理性能的強(qiáng)伸性能，膠料的褲型撕裂性能，膠料的動態(tài)曲撓性以及生熱等性能都有關(guān)系，為了解決以上問題，經(jīng)過市場調(diào)研，我們確立了使用抗撕裂樹脂進(jìn)行試驗(yàn)的目標(biāo)。

抗撕裂樹脂是國際上為提高輪胎性能，開發(fā)的一種提高膠料抗撕裂性能的功能性助劑，國內(nèi)一些助劑廠也紛紛開發(fā)出不同成分的抗撕裂樹脂，經(jīng)過調(diào)研，分析和初期小配合試驗(yàn)，優(yōu)選出華奇（張家港）化工有限公司的抗撕裂樹脂SL6903進(jìn)行深一步的不同份數(shù)的小配合試驗(yàn)，確立大配合試驗(yàn)方案?？顾毫褬渲琒L6903是一種不飽和烯烴化合物改進(jìn)的苯酚-雙環(huán)戊二烯（DCPD）樹脂，是天然松香和石油樹脂的混合物，3～5份可直接添加。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

天然橡膠，標(biāo)準(zhǔn)膠 STR20 泰國同泰公司產(chǎn)品；丁苯橡膠，蘭州石化有限公司產(chǎn)品；順丁橡膠，浙江傳化合成材料有限公司產(chǎn)品；中超耐磨炭黑，龍星化工股份有限公司產(chǎn)品；膠勻劑，阜陽長興化工有限公司產(chǎn)品；抗撕裂樹脂SL6903，華奇化工有限公司產(chǎn)品，其他為市售品。

1.2 配方

1.2.1 小配合配方

1#生產(chǎn)配方：天然膠50，合成膠 50，炭黑 60，活性劑 5，防老劑5.5，膠勻劑1， 硫化劑 1.7，促進(jìn)劑 1.2，其他11.5。

2#試驗(yàn)配方：加入3份抗撕裂樹脂SL6903，其他組分與1#相同；

3#試驗(yàn)配方：加入5份抗撕裂樹脂SL6903，其他組分與1#相同；

1.2.2 大配合配方

4#配方：同1#生產(chǎn)配方；5#配方：同3#試驗(yàn)配方；

1.3 主要設(shè)備和儀器

XK-160開煉機(jī)，廣東湛江機(jī)械廠產(chǎn)品；BTM-2密煉機(jī) 廣州華工百川自控科技有限公司產(chǎn)品；600×600型平板硫化機(jī)，湖州宏僑橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品；BB430和BB270密煉機(jī)，日本神鋼公司產(chǎn)品；MV2000門尼粘度儀和MDR2000硫化儀，美國阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；3343型單臂式電子萬能材料拉力機(jī)，美國英斯特朗公司產(chǎn)品，5109型回彈儀，德國ZWICK公司產(chǎn)品，壓縮生熱試驗(yàn)機(jī)，北京萬匯一方科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；GT-7011-DG德墨西亞屈撓機(jī)，高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

1.4.1 小配合工藝

小配合試驗(yàn)的膠料分兩段進(jìn)行。

母煉膠混煉在小密煉機(jī)中進(jìn)行，混煉工藝：投入生膠60r.min.min/60S→活性劑、防老劑、助劑等60r.min /40S→炭黑、環(huán)保油60r.min /80S→提砣清掃→壓砣40r.min /70S→排膠稱量。稱量的膠料重量合格后，下片停放4h；

終煉膠混煉在開煉膠上進(jìn)行，混煉工藝：母煉膠過輥3次→薄通3次→加硫化劑、促進(jìn)劑→左右割刀各3次→過輥3次→薄通5次→下片。

1.4.2 大配合工藝

大配合試驗(yàn)的膠料分三段進(jìn)行。一，二段母煉膠混煉用BB430密煉機(jī)，抗撕裂樹脂SL6903在一段母煉膠隨藥粉一起加入，終煉膠混煉用BB270密煉機(jī)。

一段母煉膠混煉工藝：投入生膠、藥粉45r.min /20S→炭黑45r.min /40S→環(huán)保油40r.min /40S→提砣清掃→壓砣35r.min→提砣排膠

（160℃～165℃）；

二段母煉膠混煉工藝：一段混煉膠、藥粉40r.min /20S→炭黑40r.min /35S→環(huán)保油40r.min /40S→提砣清掃→壓砣35r.min→提砣排膠

（150℃～155℃）；

終煉膠混煉工藝：二段混煉膠、藥粉20r.min /40S→提砣清掃→壓砣20r.min /40S→提砣清掃→壓砣15r.min→提砣排膠（100℃～105℃）

1.5 測試分析

膠料性能測試按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

2　結(jié)果與討論

2.1 抗撕裂樹脂SL6903的理化性能

抗撕裂樹脂SL6903的理化性能見表1。從表1中可以看出：抗撕裂樹脂SL6903的理化性能達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

表1　抗撕裂樹脂SL6903的理化性能

2.2 小配合加工性能、物理性能及硫化特性

2.2.1小配合的門尼粘度及硫化特性

膠料小配合的門尼粘度及硫化特性見表2。從表2中可以看出，加入抗撕裂樹脂SL6903門尼粘度有所上升，且隨著用量的增加，呈上升趨勢，但幅度不大，在可控范圍內(nèi)，可在混煉過程中調(diào)整，門尼焦燒時間一致，正硫化時間有所延長，抗硫化返原提高明顯。

為了保障河道森林生態(tài)建設(shè)事業(yè)的長期健康可持續(xù)發(fā)展，《規(guī)劃》中安排了較大規(guī)模的苗木培育研發(fā)基地，用于林木新品種研發(fā)、造林苗木快速繁育等，提升苗木品質(zhì)，為市場提供前沿苗木；降低購苗成本，為河道生態(tài)廊道的可持續(xù)循環(huán)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)苗木，開拓水利林業(yè)發(fā)展的新思路。

表2　膠料小配合的門尼粘度及硫化特性

2.2.2 小配合的物理性能

膠料小配合物理性能見表3。從表3中可以看出，加入抗撕裂樹脂SL6903的膠料從老化前性能看，拉斷伸長率和褲型撕裂強(qiáng)度提高明顯，壓縮疲勞溫升有所降低；回彈值、模量值有所降低；動態(tài)疲勞性能和磨耗變化不大；從老化后性能結(jié)果看，強(qiáng)伸性能和褲型撕裂的性能保持率有了明顯的提高，尤其是3#配方。

表3　膠料小配合的物理性能

綜合表2、表3性能分析，加入抗撕裂樹脂SL6903后，膠料的褲型撕裂和強(qiáng)伸性能都有所提高，從老化后性能結(jié)果看，性能保持率有了明顯的提高，抗硫化返原提高明顯，尤其是3#配方。決定用3#配方做大配合試驗(yàn)。

2.3 大配合加工性能、物理性能及硫化特性

2.3.1 大配合的門尼粘度及硫化特性

膠料大配合的門尼粘度及硫化特性見表4。從表4中可以看出，5#試驗(yàn)配方的門尼粘度確實(shí)比生產(chǎn)配方升高，但在我們受控的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，可在加工過程中調(diào)整，門尼焦燒時間略有縮短，從硫化儀看，和小配合試驗(yàn)結(jié)果一致，正硫化時間有所延長，抗硫化返原率提高明顯。

表4 膠料大配合的門尼粘度及硫化特性

2.3.2 大配合的物理性能

表5　膠料大配合的物理性能

2.4 成品輪胎裝車試驗(yàn)

為驗(yàn)證5#試驗(yàn)配方的實(shí)際效果，我們于2015年底生產(chǎn)了一批 14.00-25-28P.R工程機(jī)械輪胎，進(jìn)行裝車試驗(yàn)，反饋結(jié)果顯示，截止至目前，未出現(xiàn)崩花掉塊溝底裂等問題，在正常使用中。

3　結(jié)論

〔1〕工程子午胎胎面膠中加入抗撕裂樹脂SL6903，可提高膠料的抗硫化返原性能，且隨著份數(shù)的增加，抗硫化返原越好，說明輪胎膠料降解變慢，可延長輪胎的使用壽命。

〔2〕隨著抗撕裂樹脂SL6903加入，扯斷伸長率和褲型撕裂提高，說明膠料可吸收輪胎變形能量的能力越大，輪胎在使用中抗裂口增長性提高，這點(diǎn)從大配合老化后的動態(tài)疲勞性的試驗(yàn)結(jié)果可以證明。

〔3〕工程子午胎胎面膠中加入5份的抗撕裂樹脂SL6903，可提高膠料的抗撕裂性能。

范東育（1962～），女，天津市人，天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司高級工程師，主要從事輪胎配方設(shè)計及工藝制定和技術(shù)管理工作。