熱穩定劑HS-80在載重輪胎胎肩膠中的應用

蔣化學，何曉東，韋春利

（四川海大橡膠集團有限公司，四川 簡陽 641402）

熱穩定劑HS-80組成為具有特殊結構的有機絡合物和活化劑，能夠抑制高溫下硫化膠多硫鍵的斷裂，促進多硫鍵向雙硫鍵和單硫鍵轉化，使硫化膠在受熱條件下交聯密度保持穩定，具有良好的抗硫化返原和耐熱老化性能。載重輪胎滾動周向變形較大，生熱較大，且散熱較慢，胎肩膠很容易老化，老化的胎肩膠容易脫空，即發生輪胎最常見的質量缺陷肩空。

我公司生產的10.00-20 18PR載重輪胎主要出口到天氣炎熱的印度尼西亞，肩空退賠率較高。本工作研究熱穩定劑HS-80對載重輪胎胎肩膠性能的影響，為降低載重輪胎肩空缺陷提供思路。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），SMR20，馬來西亞產品；順丁橡膠（BR），牌號9000，中國石油四川石化有限公司產品；熱穩定劑HS-80，大連天寶化學工業有限公司產品。

1.2 配方

生產配方：NR 80，BR 20，炭黑N660 35，炭黑N330 10，氧化鋅 8，硬脂酸 2.5，芳烴油 5，防老劑4020 1.5，防老劑RD 1.5，防老劑BLE 1，硫黃 1.5，促進劑NS 0.8，促進劑DTDM 0.8。

試驗配方：除添加1.5份熱穩定劑HS-80，其他組分和用量同生產配方。

1.3 主要設備和儀器

XK-160型開煉機，廣東湛江機械廠產品；GK270型密煉機和0.5 MN平板硫化機，上海橡膠機械一廠有限公司產品；UR-2010型無轉子硫化儀和UT2060型電子拉力試驗機，優肯科技股份有限公司產品；DL401A型老化試驗箱，上海實驗儀器廠有限公司產品。

1.4 混煉工藝

1.4.1 小配合試驗

小配合試驗膠料在開煉機上混煉，加料順序為：生膠→氧化鋅和硬脂酸→防老劑和熱穩定劑HS-80→炭黑→芳烴油→硫黃和促進劑。

1.4.2 大配合試驗

大配合試驗膠料混煉分兩段在GK270型密煉機內進行。一段混煉轉子轉速為40 r·min-1，混煉工藝為：生膠→氧化鋅、硬脂酸、防老劑和熱穩定劑HS-80→炭黑→芳烴油→排膠→下片。

二段混煉轉子轉速為20 r·min-1，混煉工藝為：一段混煉膠→硫黃和促進劑→提壓砣2—3次→排膠→翻煉4次→下片。

1.5 性能測試

膠料性能按照相應國家標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 理化性能

熱穩定劑HS-80的理化性能見表1。從表1可以看出，熱穩定劑HS-80的理化性能符合企業標準的要求。

表1 熱穩定劑HS-80的理化性能

2.2 小配合試驗

2.2.1 硫化特性

小配合試驗膠料的硫化特性如表2所示。膠料的硫化返原率越小，抗硫化返原性能越好。從表2可以看出，與生產配方膠料相比，添加熱穩定劑HS-80的試驗配方膠料抗硫化返原性能明顯提高。

表2 小配合試驗膠料的硫化特性（160 °C）

2.2.2 物理性能

小配合試驗膠料的物理性能如表3所示。從表3可以看出，與生產配方膠料相比，試驗配方膠料的定伸應力、拉伸強度、拉斷伸長率和彈性總體提高，拉斷永久變形減小，耐熱老化性能有所改善。特別是硫化時間較長（＞50 min）時，這個趨勢更明顯，這是由于熱穩定劑HS-80具有較好的抗硫化返原性能和耐熱老化性能。

表3 小配合試驗膠料的物理性能

2.3 大配合試驗

為進一步考察熱穩定劑HS-80的性能，進行了大配合試驗。

2.3.1 硫化特性

大配合試驗膠料的硫化特性如表4所示。從表4可以看出，與生產配方膠料相比，添加熱穩定劑HS-80的試驗配方膠料抗硫化返原性能明顯提高，這與小配合試驗相同。

表4 大配合試驗膠料的硫化特性（160 °C）

2.3.2 物理性能

大配合試驗膠料的物理性能如表5所示。從表5可以看出，與生產配方膠料相比，試驗配方膠料的定伸應力、拉伸強度、拉斷伸長率、彈性和耐熱老化性能總體有所改善，且硫化時間（＞50 min）較長時，這個趨勢更明顯。大配合試驗結果與小配合試驗結果基本一致。

表5 大配合試驗膠料的物理性能

2.4 成品輪胎性能

用試驗配方膠料與生產配方膠料分別制備了10.00-20 18PR載重輪胎，并進行了耐久性能和高速性能試驗，結果如表6所示。從表6可以看出，與生產輪胎相比，試驗輪胎的耐久性能和高速性能均提高，肩空率降低。

表6 成品輪胎性能

3 結論

（1）添加熱穩定劑HS-80的胎肩膠抗硫化返原性能明顯提高。

（2）添加熱穩定劑HS-80的胎肩膠的拉伸性能、彈性和耐熱老化性能提高，特別是硫化時間較長（＞50 min）時，這個趨勢更明顯。

（3）添加熱穩定劑HS-80的胎肩膠制備的成品輪胎耐久性能和高速性能提高，肩空率下降。