增塑劑Тофинол與軟化劑пн-6用量比對胎面膠各項性能的影響

江畹蘭 編譯

（華南理工大學材料學院, 廣東 廣州 510641）

目前，在俄羅斯輪胎胎面膠的配方中，還沒有使用真正能顯著降低橡膠玻璃化轉變溫度（Tg）的增塑劑。為了改善載重輪胎胎面膠的耐寒性，常常往異戊膠料中添加低立體規整度的二烯類橡膠（Tg=-110 ℃）。近年來，為了提高輪胎與結冰路面的抓著性及降低轎車輪胎胎面在干燥路面上的滾動阻力，一些廠家開始僅用溶聚丁苯橡膠生產轎車輪胎，并以白炭黑代替炭黑。盡管如此，在俄產冬季輪胎胎面中仍將天然橡膠與異戊橡膠并用，同時仍填充白炭黑，從而將提高胎面膠的彈性和動態性能的問題，提上了議事日程。

在以往的研究中，曾就增塑劑Тофинол對胎面膠性能的影響進行過分析。同時，對兩個膠料配方進行了對比試驗，其中一個配方為只含12份增塑劑пн-6的生產配方，另一個試驗配方中含10份Тофинол（ТФ）。已發表的論文中的研究結果，尚不能全面評價所加入的增塑劑，至于對冬季輪胎胎面膠的工藝性能及其硫化膠力學性能的影響，下文將回答這一問題。

圖1中列示了ТФ與пн-6的用量比對胎面膠料可塑度（п）及其門尼黏度的影響。由圖1可以看出，用5份ТФ代替пн-6時，膠料的可塑度增大。但是，若再增加ТФ的用量，可塑度便不再變化。門尼黏度與ТФ用量的關系具有極值特性，當ТФ∶пн-6=15∶5～5∶15時，極值特性最低。

圖1 胎面膠料的可塑度п和門尼黏度(M)與ТФ跟пн-6用量比例的關系

圖2 示出了胎面膠的粘接強度與ТФ用量的復雜的相互關系。由圖2得知，以少量ТФ取代пн-6會使粘接強度急劇下降，這可能與ТФ削弱了橡膠大分子間物理（增塑）作用有關。在ТФ:пн-6=15∶5～10∶10范圍內，粘接強度略有增大，當ТФ用量再增加時，粘接強度卻會下降。膠料的粘合性隨增塑劑量的增加，呈單值下降。

圖2 胎面膠料粘接強度與ТФ跟пн-6用量比的關系

向膠料中加入增塑劑ТФ，可使其硫化進程加快。由圖3可知，隨增塑劑ТФ量的增加，正硫化時間有規律地縮短。從ТФ:пн-6=10:10到20:0，硫化速率加快，交聯密度提高。以上事實表明，增塑劑ТФ參與了硫化反應。

圖3 正硫化時間(t90)、交聯密度(Δ)與ТФ跟пн-6用量比的關系, 硫化條件:151℃, 30min

ТФ用量對膠料彈性復原的影響也比較復雜（見圖4所示）。當其用量少于10份，彈性復原隨ТФ用量的增加，復原程度甚微。然而，當ТФ用量達15份時，膠料的彈性復原躍升，隨后，略有下降。彈性復原的這種變化特性證明，在10～15份用量范圍內，增塑的作用機制發生了變化，門尼黏度的極值特性（見圖1）和粘接強度（見圖2）可以證實這一點。

圖4 膠料彈性復原與ТФ跟пн-6用量比的關系

基于以上實驗結果，可以認為，增塑劑Тофинол對胎面膠料的工藝特性和硫化特性具有強烈的和非單一的作用。

[1]Мингазова Д Г等. Изучение влияния соотношения пластификатор тофинол:Мягчитель ПН-6 на свойства протекторной резины[J]. Каучук и резина, 2014(04):14-15.