SSBR2564S在半鋼子午線輪胎胎側(cè)膠中的應(yīng)用

張俊偉，熊國華，李 冬，王廷華，劉曉慶，戴明利

（四川海大橡膠集團(tuán)有限公司，四川 簡陽 641402）

在半鋼子午線輪胎胎側(cè)膠中生膠體系一般采用天然橡膠（NR）/順丁橡膠（BR）并用膠，但是NR的耐老化性能差、門尼粘度波動大，影響了胎側(cè)膠性能，且資源有限。中國石油獨(dú)山子石化公司引進(jìn)國外技術(shù)開發(fā)的溶聚丁苯橡膠（SSBR）2564S具有加工性能優(yōu)異、耐屈撓性能好、價格便宜的特點(diǎn)。為了改善胎側(cè)膠的加工工藝性能，提高膠料的耐老化性能，本工作研究SSBR2564S部分替代NR在半鋼子午線輪胎胎側(cè)膠中的應(yīng)用。

1 實驗

1.1 原材料

NR，STR20，泰國進(jìn)口產(chǎn)品；SSBR2564S，中國石油獨(dú)山子石化公司產(chǎn)品；其余材料均為市售品。

1.2 試驗配方

試驗配方見表1。

表1 試驗配方 份

1.3 主要設(shè)備和儀器

XK-160型開煉機(jī)，廣東湛江機(jī)械廠產(chǎn)品；GK400N型和GK255N型密煉機(jī)，益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司產(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；0.5MN平板硫化機(jī)，湖州宏僑橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品；UT-2060型電子拉力試驗機(jī)，中國臺灣優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品；Y401A型熱老化試驗箱，江蘇天源試驗設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

膠料混煉分兩段進(jìn)行。一段混煉在GK400N型密煉機(jī)中進(jìn)行，混煉工藝為：生膠、除促進(jìn)劑和硫黃以外的小料→壓壓砣（15 s）→炭黑→壓壓砣（35 s）→橡膠油→壓壓砣（25 s）→提壓砣→壓壓砣→排膠（160 ℃），停放至少4 h；二段混煉在GK255N型密煉機(jī)中進(jìn)行，混煉工藝為：一段混煉膠、促進(jìn)劑和硫黃→壓壓砣（50 s）→提壓砣→壓壓砣→排膠（100 ℃）。

1.5 性能測試

各項性能均按相應(yīng)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化特性

膠料的硫化特性見表2。

從表2可以看出：與SW1配方膠料相比，SW2和SW3配方膠料的門尼粘度明顯下降，這有利于減少胎側(cè)擠出過程中的“破邊”現(xiàn)象；由于適當(dāng)調(diào)整了促進(jìn)劑用量，膠料的門尼焦燒時間略有延長，正硫化時間和最大轉(zhuǎn)矩基本一致；由于合成橡膠耐老化，SW2和SW3配方膠料的硫化返原率大幅下降。

表2 膠料的硫化特性

2.2 物理性能

硫化膠的物理性能見表3。

表3 硫化膠的物理性能

從表3可見：與SW1配方硫化膠相比，SW2和SW3配方硫化膠的300%定伸應(yīng)力和回彈值增大，有利于降低膠料生熱；拉斷伸長率和撕裂強(qiáng)度減??；耐屈撓性能和拉斷永久變形相當(dāng)；老化后的邵爾A型硬度變化和300%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率變化率較小，這是因為合成橡膠比NR具有良好的耐熱老化性能，隨著合成橡膠用量的增大，硫化膠的耐老化性能提高，可以延長成品輪胎的使用壽命。

2.3 工藝性能

在密煉機(jī)混煉過程中，投炭黑后第1次和第2次（投入橡膠油后）壓壓砣時，SW2和SW3配方膠料的混煉功率均低于SW1配方膠料，這是由于SSBR2564S生膠的格林強(qiáng)度和門尼粘度較低；第3次壓壓砣時3種配方膠料的混煉功率基本一致，這是由于在高溫下炭黑與橡膠相形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和吸留橡膠，當(dāng)混煉時間和混煉程度均一致時，3種配方膠料的混煉功率相差不大。

在胎側(cè)擠出工序時可以看到，SW1配方膠料的“破邊”現(xiàn)象嚴(yán)重，SW2和SW3配方膠料的“破邊”程度較輕微，特別是SW3配方膠料幾乎沒有，這與SW3配方混煉膠的門尼粘度較低、加工性能優(yōu)異的特點(diǎn)相一致。

2.4 成品試驗

采用試驗配方膠料生產(chǎn)的胎側(cè)制造185/55 R14 88H轎車輪胎，并按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高速和耐久性能測試，試驗結(jié)果見表4。由表4可見，試驗輪胎通過了高速和耐久性能試驗。

表4 成品輪胎的高速和耐久性能試驗結(jié)果

3 結(jié)論

在半鋼子午線輪胎胎側(cè)膠中以SSBR2564S部分替代NR后，混煉膠的門尼粘度下降，工藝性能提高，胎側(cè)在擠出過程中的“破邊”現(xiàn)象減少；硫化膠的300%定伸應(yīng)力和回彈值增大，拉斷伸長率和撕裂強(qiáng)度減小，抗硫化返原性和耐老化性能明顯提高；成品輪胎通過了高速和耐久性能試驗。