抗疲勞劑PL-600在工程機械輪胎胎面基部膠和緩沖層膠中的應(yīng)用

李華峰

（山東東營市黃海輪胎有限公司，山東 東營 257336）

隨著我國高速公路及汽車生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，汽車行駛速度不斷提升，輪胎在行駛過程中的變形頻率增大、胎體溫升較快，對輪胎使用壽命影響較大。為此，輪胎生產(chǎn)企業(yè)通過使用新型橡膠助劑等措施來提高輪胎質(zhì)量，延長輪胎使用壽命。

抗疲勞劑PL-600是由甲基檸糠酰亞胺、活化型酚醛樹脂和間甲白體系組成的混合物，主要用于錦綸、人造絲和聚酯等簾布膠中，對于提高簾布層及其與相鄰部件的粘合性能有良好效果，且膠料高溫穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象[1-2]。

本工作主要研究抗疲勞劑PL-600在工程機械輪胎胎面基部膠及緩沖層膠中的應(yīng)用。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），牌號SMR20，馬來西亞產(chǎn)品；順丁橡膠（BR），牌號9000，中國石化齊魯石油化工有限公司產(chǎn)品；炭黑N660和N330，太原三強炭黑有限公司產(chǎn)品；抗疲勞劑PL-600，浙江黃巖浙東橡膠助劑有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

1.2.1 胎面基部膠

1#配方（生產(chǎn)配方）：NR 80，SBR 20，炭黑N330 28，炭黑N660 20，氧化鋅 5，硬脂酸 3，防老劑 3.5，粘合劑 1.5，芳烴油 5，硫黃 1.8，促進(jìn)劑 1.2。

2#，3#，4#配方（試驗配方）：除分別添加1，2，3份抗疲勞劑PL-600外，其余組分及用量同1#配方。

5#配方（生產(chǎn)配方）：NR 80，BR 20，炭黑N330 26，炭黑N660 20，氧化鋅 6，硬脂酸2.5，防老劑 3.5，粘合劑 2，芳烴油 6，硫黃2.3，促進(jìn)劑 1.13。

6#，7#，8#配方（試驗配方）：除分別添加1，2，3份抗疲勞劑PL-600外，其余組分及用量同5#配方。

1.3 主要設(shè)備與儀器

XK-160型開煉機和XLB-400×400型平板硫化機，青島一鳴機械有限公司產(chǎn)品；F270和GK255型密煉機，大連華韓密煉機公司產(chǎn)品；MV2000型門尼粘度儀和MDR2000型無轉(zhuǎn)子硫化儀，美國阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；TH-8203S型電子式拉力機，中國臺灣高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品；GABOMETER橡膠壓縮生熱試驗機，德國GABO公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

小配合試驗?zāi)z料混煉分兩段，均在開煉機上進(jìn)行。一段混煉加料順序為：生膠→氧化鋅、硬脂酸、防老劑、抗疲勞劑PL-600等小料→炭黑→芳烴油→薄通→下片，停放4 h；二段混煉加料順序為：一段混煉膠→硫黃和促進(jìn)劑→薄通→下片。

大配合試驗?zāi)z料混煉分兩段進(jìn)行，一段混煉在F270型密煉機中進(jìn)行，加料順序為：生膠→氧化鋅、硬脂酸、防老劑、抗疲勞劑PL-600等小料→炭黑→芳烴油→排膠，停放4 h；二段混煉在GK255型密煉機中進(jìn)行，加料順序為：一段混煉膠→硫黃和促進(jìn)劑→下片。

1.5 性能測試

膠料性能按照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 理化性能

抗疲勞劑PL-600的理化性能如表1所示。從表1可以看出，抗疲勞劑PL-600的理化性能符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 抗疲勞劑PL-600的理化性能

2.2 小配合試驗

2.2.1 胎面基部膠

“調(diào)”，就是著力調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。河北省是以種植小麥為主的全國糧食主產(chǎn)區(qū)。各地堅持從實際出發(fā)，因地制宜，因水制宜，宜林則林、宜果則果、宜糧則糧，逐步減少高耗水小麥種植面積，探索走出一條節(jié)水壓采穩(wěn)糧的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整之路。以保障國家糧食安全為前提，充分利用當(dāng)?shù)赜隉嶙匀毁Y源，大力發(fā)展高產(chǎn)量、低耗水的農(nóng)作物，力求做到減地節(jié)水不減產(chǎn)。以保障群眾利益為根本，實行必要的補償政策，利用市場的手段，引導(dǎo)農(nóng)民轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)種植習(xí)慣，自愿改種收益更高的苜蓿、油葵等省水替代作物，達(dá)到既節(jié)水又增收的目的。

胎面基部膠小配合試驗結(jié)果見表2。從表2可以看出，隨著抗疲勞劑PL-600用量增大，膠料的門尼粘度減小，硫化特性變化不大，拉伸性能提高，撕裂強度和回彈值增大，生熱較大幅度降低，耐熱老化性能明顯改善。

表2 胎面基部膠小配合試驗結(jié)果

2.2.2 緩沖層膠

緩沖層膠小配合試驗結(jié)果見表3。從表3可以看出，隨著抗疲勞劑PL-600用量增大，膠料的硫化特性變化不大，拉伸性能提高，撕裂強度和回彈值增大，H抽出力顯著增大，生熱較大幅度降低，耐熱老化性能明顯提高。

表3 緩沖層膠小配合試驗結(jié)果

2.3 大配合試驗

2.3.1 胎面基部膠

為進(jìn)一步驗證小配合試驗結(jié)果，對1#和4#配方胎面基部膠進(jìn)行大配合試驗，結(jié)果見表4。從表4可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，添加3份抗疲勞劑PL-600的試驗配方膠料硫化特性相差不大，拉伸性能有所提高，撕裂強度和回彈值顯著增大，生熱較大幅度降低，耐熱老化性能明顯改善。大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本一致。

表4 胎面基部膠大配合試驗結(jié)果

2.3.2 緩沖層膠

對5#和8#配方緩沖層膠進(jìn)行大配合試驗，結(jié)果見表5。從表5可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，添加3份抗疲勞劑PL-600的試驗配方膠料拉伸性能有所提高，生熱較大幅度降低，撕裂強度、回彈值和H抽出力顯著增大，耐熱老化性能明顯改善。大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本一致。

表5 緩沖層膠大配合試驗結(jié)果

2.4 工藝性能

試驗胎面基部膠和緩沖層膠工藝性能如下。

（1）混煉膠表面光滑，韌性好，斷面均勻致密，分散良好。

（2）擠出胎面基部膠表面光滑，尺寸穩(wěn)定，無破邊現(xiàn)象，斷面均勻致密。

（3）緩沖層壓延簾布表面光滑平整，覆膠均勻。

（4）成型貼合時緩沖層簾布膠自粘性能和互粘性能以及胎面基部膠與緩沖層膠粘合性能好。

2.5 成品性能

用4#和8#試驗配方大配合膠料生產(chǎn)23.5—25輪胎。成品輪胎的粘合性能測試結(jié)果見表6。從表6可以看出，試驗輪胎粘合性能優(yōu)于生產(chǎn)輪胎。

表6 成品輪胎粘合強度 kN·m-1

用23.5—25試驗輪胎與生產(chǎn)輪胎混合裝車進(jìn)行道路試驗。試驗8個月后，生產(chǎn)輪胎出現(xiàn)肩空現(xiàn)象，試驗輪胎未發(fā)現(xiàn)異常，使用壽命明顯延長。

3 結(jié)論

在工程機械輪胎胎面基部膠或緩沖層膠中添加3份抗疲勞劑PL-600，膠料的混煉、擠出、壓延和成型工藝性能良好，硫化特性變化不大，拉伸性能、抗撕裂性能、彈性提高，生熱較大幅度降低，耐熱老化性能明顯改善，緩沖層膠的H抽出力顯著增大；成品輪胎的粘合性能良好，使用壽命明顯延長。