國產均勻劑烴類樹脂混合物RH-100在無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中的應用

張 晨，姜 杰，黃義鋼，高緒風

（青島雙星輪胎工業有限公司，山東 青島 266400）

無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠主要采用全鹵化丁基橡膠（XIIR）或以XIIR為主的生膠體系。由于XIIR為極性橡膠，因此為保證配合劑良好分散，氣密層膠一般要加入均勻劑。均勻劑通常是烴類樹脂混合物，包含脂肪烴樹脂、芳香烴樹脂和酚醛樹脂等，由于這些樹脂的粘性和極性不同，因此均勻劑與各種橡膠的相容性較好，混煉時可迅速溶于橡膠中，使膠料門尼粘度明顯下降，短時間內賦予膠料極好的混合均勻性[1]。

本工作研究國產烴類樹脂混合物RH-100在無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中的應用，并與進口烴類樹脂混合物進行對比。

1 實驗

1.1 主要原材料

溴化丁基橡膠（BIIR），牌號2222，埃克森美孚化工公司產品；炭黑N660，山東銀寶炭黑有限公司產品；環保芳烴油（TDAE），寧波漢圣化工有限公司產品；進口烴類樹脂混合物，國外某公司產品；烴類樹脂混合物RH-100，連云港銳巴化工有限公司產品。

1.2 試驗配方

生產配方：BIIR，100；炭黑N660，60；環保芳烴油，10；進口烴類樹脂混合物，8；其它，13.7。

試驗配方：除烴類樹脂混合物RH-100等量替代進口烴類樹脂混合物外，其余同生產配方。

1.3 主要設備與儀器

1.5 L智能實驗密煉機，青島科高橡塑機械技術裝備有限公司產品；XKR-150型開煉機，廣東省湛江機械廠產品；GK400N型密煉機，德國克虜伯公司產品；GK270N型密煉機，益陽橡膠塑料機械有限公司產品；MDR2000E型硫化儀、MV2000型門尼粘度儀和Tensometer2000型電子拉力機，美國阿爾法科技有限公司產品；1.0 MN蒸汽平板硫化機，上海第一橡膠機械廠產品；RXIFT-IR型紅外光譜儀，美國PerkinElmer公司產品；Labthink VAC-V2型壓差法氣體滲透儀，濟南蘭光機電技術有限公司產品；內襯層生產線，德國特勒斯特公司產品。

1.4 試樣制備

小配合試驗膠料混煉分2 段進行。一段混煉在1.5 L智能實驗密煉機中進行，轉子轉速60 r·min-1，加料順序為：生膠→炭黑N660、氧化鋅、防老劑、烴類樹脂混合物等小料→軟化劑→排膠（110～120 ℃）；膠料在XKR-150型開煉機上壓片，出片后停放4 h。二段混煉在XKR-150型開煉機上進行，加料順序為：一段混煉膠→硫黃、促進劑→下片。

大配合試驗膠料混煉分2段進行。一段混煉在GK400N型密煉機中進行，轉子轉速45 r·min-1, 加料順序為：生膠→炭黑N660、氧化鋅、防老劑、烴類樹脂混合物等小料→軟化劑→排膠（120～130℃）。二段混煉在GK255N型密煉機中進行，轉子轉速20 r·min-1，加料順序為：一段混煉膠→促進劑、硫黃→排膠（95～105 ℃）。

試樣在平板硫化機上硫化。

1.5 性能測試

膠料各項性能按相應國家標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 烴類樹脂混合物RH-100理化分析

烴類樹脂混合物RH-100的理化分析結果如表1所示，紅外光譜如圖1所示。從表1和圖1可以看出：烴類樹脂混合物RH-100的理化性能達到企業標準；烴類樹脂混合物RH-100與進口烴類樹脂混合物的紅外光譜相似度達到96.14%，即二者的官能團組成相近。

表1 烴類樹脂混合物RH-100的理化分析結果

圖1 國產烴類樹脂混合物RH-100與進口烴類樹脂混合物的紅外光譜對比

2.2 小配合試驗

小配合試驗膠料物理如表2所示。從表2可以看出，與生產配方膠料相比，試驗配方膠料除門尼焦燒時間略短外，其余的物理性能（密度、硬度、拉伸性能、撕裂強度、彈性和耐屈撓龜裂性能）基本相當。

表2 小配合試驗膠料物理性能

續表2

小配合試驗膠料的屈撓龜裂試驗結果是：試驗配方膠料和生產配方膠料老化前和100 ℃×48 h老化后屈撓30萬次，均未出現裂紋。這說明，采用國產烴類樹脂混合物RH-100替代進口烴類樹脂混合物對無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠耐屈撓龜裂性能基本無影響。

2.3 大配合試驗

大配合試驗膠料的氣密性能如圖2所示，物理性能如表3所示。

從圖2可以看出，試驗配方膠料的氣密性能與生產配方膠料相當，這說明在無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中采用國產烴類樹脂混合物RH-100替代進口烴類樹脂混合物，膠料的氣密性能變化不大。

圖2 大配合試驗膠料氣密性能

從表3可以看出，試驗配方膠料與生產配方膠料的物理性能基本相當。

表3 大配合試驗膠料物理性能

大配合試驗膠料的屈撓龜裂試驗結果是：試驗配方膠料和生產配方膠料老化前和100 ℃×48 h老化后屈撓30萬次，均未出現裂紋。

大配合試驗膠料的物理性能和耐屈撓龜裂性能與小配合試驗結果一致。

2.4 工藝性能

試驗得出，采用國產烴類樹脂混合物RH-100的試驗配方膠料混煉工藝性能和氣密層擠出工藝性能與采用進口烴類樹脂混合物的生產配方膠料基本相同，完全可以滿足正常生產要求。

2.5 成本分析

與生產配方膠料相比，使用國產烴類樹脂混合物RH-100的試驗配方膠料每千克成本可以降低0.104元，以年產100萬條12.00R22.5輪胎計算，年可降低生產成本約28萬元。

3 結論

（1）國產均勻劑烴類樹脂混合物RH-100與進口均勻劑烴類樹脂混合物的紅外光譜相似度較高，二者的官能團組成相近。

（2）在無內胎全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中采用國產均勻劑烴類樹脂混合物RH-100替代進口均勻劑烴類樹脂混合物，膠料密度、拉伸性能、撕裂強度、彈性、耐屈撓龜裂性能和氣密性能基本相當，工藝性能滿足生產要求。國產均勻劑烴類樹脂混合物RH-100具有推廣應用價值。

致謝：本課題試驗工作得到青島雙星輪胎工業有限公司檢測中心的大力協助，在此一并致謝。