輕型載重輪胎聚酯簾線胎體簾布膠的配方優(yōu)化設計

2020-08-04 08:38:20姚舫

輪胎工業(yè) 2020年10期

姚舫

（徐州徐輪橡膠有限公司，江蘇徐州 221011）

相較于錦綸簾線，聚酯簾線具有形變小、模量高的特性[1]，可適用部分規(guī)格的輪胎。尤其對于輕型載重輪胎，要求其在行駛過程中胎體變形小，安全性和耐久性能良好，使用壽命長。因此，對于輕型載重輪胎來說，聚酯簾線是非常理想的骨架材料[2]。

我公司生產的部分輕型載重輪胎在市場上出現(xiàn)胎體早期脫空和簾布脫層現(xiàn)象[3-4]。為了解決這一問題，本工作對輕型載重輪胎胎體簾布膠的配方進行優(yōu)化，以提高胎體簾布膠與聚酯簾線和胎面膠的粘合力，降低胎體生熱，從而提高輪胎的高速性能。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），STR20，泰國產品；丁苯橡膠（SBR），牌號1502，中國石油撫順石化分公司產品；順丁橡膠（BR），牌號9000，南京揚子石化有限公司產品；炭黑N330和N660，河北龍星化工有限公司產品；增粘樹脂，聊城寶和化學科技有限公司產品；增粘劑，淄博鑫樂化工有限公司產品。

1.2 配方

胎體簾布膠優(yōu)化試驗配方和生產配方見表1。

表1 配方份

與生產配方相比，試驗配方中優(yōu)化了生膠體系，調整了補強體系炭黑N660用量，增大了增粘體系用量。

1.3 主要設備和儀器

XSM-1.5型智能實驗室密煉機，青島科高橡塑機械技術裝備有限公司產品；F370型和GK270型密煉機，大連橡膠塑料機械股份有限公司產品；25 t平板硫化機，上海第一橡膠機械廠產品；MDR2000型無轉子硫化儀，優(yōu)肯科技股份有限公司產品；TCS-2000型伺服控制電腦拉力試驗機和GT-RH-2000型壓縮生熱機，高鐵檢測儀器有限公司產品。

1.4 試樣制備

小配合試驗膠料采用兩段混煉工藝，均在小型智能實驗室密煉機中進行。一段混煉初始轉子轉速為50 r·min-1，混煉工藝為：生膠、氧化鋅和硬脂酸等小料→壓壓砣（25 s）→轉子轉速降為45 r·min-1→炭黑→壓壓砣（20 s）→提壓坨→壓壓砣（20 s）→提壓砣（15 s）→操作油→壓壓砣（20 s）→提壓砣（10 s）→壓壓砣→排膠（165 ℃）。二段混煉轉子轉速為20 r·min-1，混煉工藝為：一段混煉膠→混煉10 s→壓壓砣（15 s）→提壓坨→硫黃和促進劑→壓壓砣（20 s）→提壓坨（5 s）→壓壓砣→排膠（103 ℃）。

大配合膠料采用兩段混煉工藝。一段混煉在F370型密煉機中進行，初始轉子轉速為50 r·min-1，混煉工藝為：生膠、氧化鋅和硬脂酸等小料→壓壓砣（25 s）→轉子轉速降為45 r·min-1→炭黑→壓壓砣（25 s）→提壓坨→壓壓砣（20 s）→提壓砣（15 s）→操作油→壓壓砣（20 s）→提壓砣（10 s）→壓壓砣→排膠（165 ℃）。二段混煉在GK270型密煉機中進行，轉子轉速為20 r·min-1，混煉工藝為：一段混煉膠→混煉10 s→壓壓砣（15 s）→提壓坨→硫黃和促進劑→壓壓砣（20 s）→提壓坨（5 s）→壓壓砣→排膠（103 ℃）。

膠料在平板硫化機上硫化，硫化條件為143℃/10 MPa×40 min。

1.5 性能測試

各項性能均按相應的國家標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 小配合試驗

小配合試驗結果如表2所示。

從表2可以看出：試驗配方A和B膠料的H抽出力由生產配方膠料的193.7 N分別提高至240.2和231.6 N，分別提升了24%和20%；覆膠率也由生產配方膠料的71%分別提高到84%和81%，壓縮溫升由生產配方膠料的30.5 ℃分別下降至24.5和26.7℃，拉伸強度和拉斷伸長率較生產配方膠料都有所提升。試驗配方A和B膠料的老化后綜合性能也優(yōu)于生產配方膠料。