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充气轮胎轮辋实心轮胎的配方研制_陈亚洲 第10期陈亚洲等.充气轮胎轮辋实心轮胎的配方研制615 充气轮胎轮辋实心轮胎的配方研制 陈亚洲,李元敬 (贵州前进橡胶有限公司,贵州贵阳　550008) 　　摘要:介绍充气轮胎轮辋实心轮胎胎面胶和基部胶配方的研制情况,生胶体系选用NR和SBR,补强体系选用炭黑和白炭黑配合使用,并添加偶联剂Si69等。结果表明,成品轮胎的物理性能满足国家标准要求,产品实际使用性能良好。 关键词:实心轮胎;胎面胶;基部胶 中图分类号:TQ336.1+3;U463.341+.5　　文献标识码:B　　文章编号:1006-8171(2010)10-0615-04 　　随着我国矿山的大量开发和工程建设的高速发展,大型自卸汽车和大型挖掘设备等工程机械因负荷大、适应能力强被广泛用于矿山运输、工程建设及港口码头中,但在一些恶劣苛刻的作业条件下,普通大型工程机械轮胎难以满足对轮胎耐磨、抗刺扎及安全性能的要求,充气轮胎轮辋实心轮胎由于具有花纹深度、花纹块及耐磨耗体积大,抗刺扎性能优良,对车乘人员和机械设备安全保护性能高等优势,能大幅度提高轮胎对恶劣条件的适应能力,因此正逐渐替代原有的普通大型工程机械轮胎得以应用。 目前国内充气轮胎轮辋实心轮胎基本靠进口,面对巨大的市场需求潜力,我公司对系列充气轮胎轮辋实心轮胎进行了研发,现将配方研制工作简介如下。1　配方设计 充气轮胎轮辋实心轮胎通常都是在路面条件较差的情况下使用,为使整个轮胎产品的减震性能、缓冲性能和抗冲击性能有充分保障并达到生热性能、耐磨性能、抗撕裂崩花掉块性能和抗湿滑性能的平衡,生胶体系选用了综合性能最优的NR和具有苯环共轭稳定基团的SBR配合使用。补强体系选用高耐磨炭黑N339和通用炭黑 　　作者简介:陈亚洲(1975-),男,贵州大方人,贵州前进橡胶有限公司工程师,学士,主要从事轮胎配方设计和技术管理工作。 N660的同时添加占炭黑用量20%～30%左右的白炭黑,提高胶料抗撕裂性能和抗割口增长性能。 添加双官能团偶联剂Si69,利用其与白炭黑表面羟基的反应使白炭黑由亲水性变为疏水性以增大白炭黑和橡胶的相容性[1]。此外偶联剂Si69中的双官能团在硫化过程中使硅烷分子一端的白炭黑与另一端的聚合物产生化学偶联,最终产生较多的填充剂-聚合物键,提高胶料的定伸应力和拉伸强度,改善耐磨性能[2]。 基部胶中,在填充大量炭黑的同时添加占炭黑用量10%～12%的高级改性补强树脂DHJH-E,与促进剂HEXA-80配合使用以提高基部胶的硬度。 充气轮胎轮辋实心轮胎通常采用厚制品常用的低温长时间硫化工艺,硫化返原现象较为明显,所以硫化体系采用硫黄、促进剂、偶联剂Si69等摩尔比的平衡硫化体系,利用偶联剂Si69在高温下发生歧化反应生成的双硫化物和多硫化物再与橡胶交联,其交联速度常数比相应的硫黄硫化体系低。偶联剂Si69体系正硫化时间比硫黄体系长,在超过了硫黄体系正硫化时间之后的长时间区域内,硫化返原导致的交联密度下降部分正好由偶联剂Si69生成的交联键补偿,使硫化胶的交联密度处于动态常量状态,降低了胶料的硫化返原,提高了胶料的老化性能,使胶料具有强度、抗撕裂性能、耐热氧老化性能、抗硫化返原性能、耐动态疲劳性能好和生热低等优点。 616轮　胎　工　业 2010年第30卷 2　实验 2.1　主要原材料 NR,STR20,泰国产品;SBR,牌号1500,中国石油兰州石化分公司产品;抗硫化返原剂PK-900,美国富莱克斯公司产品;炭黑N339和N660,江西黑猫炭黑股份有限公司产品;白炭黑,山东海化集团有限公司产品;偶联剂Si69,牌号KH-845-4-2,南京曙光硅烷化工有限公司产品。2.2　配方 胎面胶:NR　80,SBR　20,炭黑N339　48,白炭黑　15,氧化锌　6,硬脂酸　2,防老剂4020　2,防老剂RD　2,抗硫化返原剂PK900　0.5,增粘树脂　3,硫黄/促进剂/偶联剂Si69　4.82,其它　3.3。 基部胶:NR　70,SBR　30,炭黑N660　60,白炭黑　18,氧化锌　12,硬脂酸　2,防老剂4020　1.5,防老剂RD　2,抗硫化返原剂PK900　0.5,高级改性补强树脂DHJH-E　8,硫黄/促进剂/偶联剂Si69　5.78,其它　2.6。 2.3　试验设备和仪器 Υ250mm开炼机,上海橡胶机械厂产品;F270型密炼机,美国法雷尔公司产品;XLB-Q500×500×2型50t蒸汽平板硫化机,青岛巨融机械技术有限公司产品;R100E型橡胶硫化仪、M200E型门尼粘度仪