復(fù)合增粘樹(shù)脂在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用

1、輪胎工業(yè)1998年第18卷468復(fù)合增粘樹(shù)脂在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用郭躍輝張旭俞德宗青島橡膠(集團(tuán))有限責(zé)任公司266041摘要,中加入復(fù)合增粘樹(shù)脂,表1復(fù)合增粘樹(shù)脂理化性能項(xiàng)目外觀軟化點(diǎn)/pH值灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù))(550指標(biāo)實(shí)測(cè)值有較好的粘合性能,此性能欠佳將使成品輪胎出現(xiàn)諸如氣泡、脫層等質(zhì)量缺陷。在近期生產(chǎn)中,存在內(nèi)襯層和各部位所用膠片粘合性能差的問(wèn)題,這不僅影響了成品質(zhì)量,也給成型工藝操作帶來(lái)麻煩。為此,我們著手進(jìn)行改善內(nèi)襯層下層膠料和其它膠片膠料半成品粘合性能的試驗(yàn)研究。為改善膠料半成品粘合性能,一般使用石油樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。以前,曾采用叔丁基酚醛樹(shù)脂作增粘劑,結(jié)果膠片生產(chǎn)時(shí)粘輥現(xiàn)象嚴(yán)重

2、,無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)。因此,我們?cè)趨⒖即罅考夹g(shù)資料的基礎(chǔ)上,選用石油類復(fù)合增粘樹(shù)脂進(jìn)行試驗(yàn)。本文就有關(guān)情況做一介紹。1實(shí)驗(yàn)111主要原材料黃色或淺棕色塊狀固體黃色塊狀固體809083587<01002010002其它原材料為常用原材料。112基本配方選擇內(nèi)襯層下層膠料(膠料A)和膠片膠料(膠料B)進(jìn)行試驗(yàn)。膠料A基本配方:NR100;炭黑55;氧化鋅8;不溶性硫黃5125;其它8125。膠料B基本配方:NR100;炭黑42;氧化鋅8;不溶性硫黃6;其它915。113主要設(shè)備和儀器117L本伯里密煉機(jī),日本神鋼公司產(chǎn)品;15214mm開(kāi)煉機(jī);MDR2000硫化儀、MV2000門尼粘度計(jì)及T10電

3、子拉力機(jī),均復(fù)合增粘樹(shù)脂為青島琴波化工有限公司產(chǎn)品,它是從石油裂解生產(chǎn)乙烯的副產(chǎn)物C9中提取苯乙烯及茚餾分,經(jīng)催化聚合后再加入C5樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、辛基酚醛樹(shù)脂及松香樹(shù)脂等成分制成的一種新型橡膠增粘樹(shù)脂。其理化性能如表1所示。作者簡(jiǎn)介郭躍輝,男,29歲。工程師。1992年畢業(yè)于黑龍江大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。主要從事全鋼載重子午線輪胎配方設(shè)計(jì)、工藝管理和新型原材料應(yīng)用研究工作。為孟山都公司產(chǎn)品。114試樣制備與測(cè)試(1)室內(nèi)小配合試驗(yàn)?zāi)z料A和B分別采用同一配方各制備兩種膠料,在各自的其中一種膠料中加入2份復(fù)合增粘樹(shù)脂。膠料均采用二段混煉:先采用117L本伯里密煉機(jī)混煉,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為7618rmin-1,

4、混煉時(shí)間為5min;排膠后于第8期郭躍輝等1復(fù)合增粘樹(shù)脂在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用469室溫下停放4h,然后在15214mm開(kāi)煉機(jī)上加硫黃和促進(jìn)劑,最后壓成膠片。膠料經(jīng)兩段混煉后取片進(jìn)行檢驗(yàn)。硫化特性用MDR2000硫化儀測(cè)試,門尼粘度和門尼焦燒用MV2000門尼粘度計(jì)測(cè)試。(2)半成品粘合性能試驗(yàn)將膠料A和B(包括加復(fù)合增粘樹(shù)脂的試驗(yàn)?zāi)z料)分別在開(kāi)煉機(jī)上混煉后,壓成3mm厚的膠片。膠片的一面貼敷聚乙烯塑料表2膠料硫化特性測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目門尼粘度ML(1+4)100門尼焦燒時(shí)間)/min(127101122.8921188141272.7101972105151772.828.801430180

5、1152181452.42815014501871180)硫化儀數(shù)據(jù)(1859016851094128711膠料A1#膠料2#膠料膠料B1#膠料2#膠料ML/(dNm)H/(dNm)10t50t90/min墊布,另一面貼敷在纖維簾布上mm×200,其一端用塑料紙隔離,以便拉伸時(shí)用夾具夾持。對(duì)粘合在一起的試樣施加3912N滾動(dòng)壓力,反復(fù)滾壓5次。試樣停放4h。半成品粘合性能用T10電子拉力機(jī)測(cè)試。每個(gè)試樣做兩個(gè)平行試驗(yàn),取算術(shù)平均值。(3)車間大配合試驗(yàn)選用膠料A和B,在這兩種膠料中分別各加入2份復(fù)合增粘樹(shù)脂,其它原材料品種和用量同正常生產(chǎn)用膠料,煉膠條件同正常生產(chǎn)工藝條件。對(duì)終煉膠取

6、樣進(jìn)行快檢和硫化特性、物理性能測(cè)試。2結(jié)果與討論211室內(nèi)小配合試驗(yàn)(1)膠料硫化特性注:1#膠料為正常生產(chǎn)膠料;2#膠料為加2份復(fù)合增粘樹(shù)脂的試驗(yàn)?zāi)z料。層專用膠料,即膠料A。由于硫化時(shí)內(nèi)襯層下層緊靠膠囊,其受熱溫度高于胎體簾布膠,因此認(rèn)為在配方設(shè)計(jì)上應(yīng)使膠料A的硫化速度比胎體簾布膠慢。膠料B是由低銅鋼絲胎體簾布膠過(guò)渡而來(lái)的,配方與之完全相同?；谕瑯釉?為使膠料門尼粘度降低而改變混煉條件制成膠料B。同膠料A一樣,膠料B也屬胎體簾布膠,其硫化速度也應(yīng)比后者慢。通過(guò)加入復(fù)合增粘樹(shù)脂進(jìn)行試驗(yàn),達(dá)到了減慢硫化速度的目的,這有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。(2)膠料物理性能膠料A和B物理性能測(cè)試結(jié)果分別如表3

7、和4所示。從表3和4可以看出,使用復(fù)合增粘樹(shù)脂的試驗(yàn)?zāi)z料的定伸應(yīng)力降低,拉伸強(qiáng)度和鋼絲抽出力與沒(méi)使用復(fù)合增粘樹(shù)脂的膠料接近,扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度明顯增大。212半成品粘合性能試驗(yàn)?zāi)z料硫化特性測(cè)試結(jié)果如表2所示。從表2可以看出,使用復(fù)合增粘樹(shù)脂后膠料門尼粘度降低,門尼焦燒時(shí)間延長(zhǎng),硫化速度稍有減慢。為什么要放慢膠料硫化速度?根據(jù)引進(jìn)技術(shù)要求,內(nèi)襯層下層膠使用胎體簾布膠。由于這種膠料粘性不好,我們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況將原胎體簾布膠的煉膠條件進(jìn)行了調(diào)整,使膠料門尼粘度有所降低,制成內(nèi)襯層下半成品膠片剝離測(cè)試結(jié)果如表5所示。從表5可以看出,復(fù)合增粘樹(shù)脂明顯改善了膠料的自粘性,從而提高了全鋼載重子午線輪胎各

8、半成品部件之間的粘合性能。213車間大配合試驗(yàn)(1)膠料性能快檢輪胎工業(yè)1998年第18卷470表3膠料A物理性能測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目)/min硫化時(shí)間(151100%定伸應(yīng)力/MPa300%定伸應(yīng)力/MPa拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/%IRHD硬度/度鋼絲抽出力/N203.416.428.949274303.918.227.94307812581011#膠料404.520.027.040678604.720.125.737478202.914.028.151872303.416.227.74747613351612#膠料403.917.728.145676604.118.225.940277撕裂強(qiáng)度

9、/(kNm)回彈值/%注:同表2。-148494項(xiàng))/min硫化時(shí)間(151100%定伸應(yīng)力/MPa300%定伸應(yīng)力/MPa拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/%IRHD硬度/度鋼絲抽出力/N204.016.828.649079304.719.126.84108013771121#膠料404.519.024.738280604.2171723.838880203.915.929.251679304.317.825.24108013001402#膠料404.317.824.641081604.317.124.240880撕裂強(qiáng)度/(kNm-1)回彈值/%注:同表2。5045長(zhǎng),硫化速度稍慢,與室內(nèi)小配合

10、試驗(yàn)結(jié)果完表5半成品膠片剝離測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目粘合力/N表面狀況膠料A膠料20#膠料B膠料150#2膠料260#2#膠料260全相符。(3)膠料物理性能膠料A和B物理性能測(cè)試結(jié)果分別如表9和10所示。從表9和10可知,使用復(fù)合增粘樹(shù)脂的試驗(yàn)?zāi)z料定伸應(yīng)力稍稍偏低,拉伸強(qiáng)度與沒(méi)使用復(fù)合增粘樹(shù)脂的膠料接近,撕裂強(qiáng)度提高明顯,與室內(nèi)小配合試驗(yàn)結(jié)果基本相符。214試驗(yàn)?zāi)z料車間使用情況較光滑完全破壞部分破壞完全破壞注:同表2。膠料A和B性能快檢結(jié)果分別見(jiàn)表6和7。從表6可以看出,試驗(yàn)?zāi)z料各項(xiàng)指標(biāo)均符合膠料A快檢要求,可將其用于在下工序生產(chǎn)內(nèi)襯層下層膠片。從表7可以看出,試驗(yàn)?zāi)z料各項(xiàng)指標(biāo)均符合膠料B快檢要求,可將

11、其專用于生產(chǎn)016mm厚膠片。(2)膠料硫化特性膠料硫化性能測(cè)試結(jié)果如表8所示。從表8可以看出,使用復(fù)合增粘樹(shù)脂的試驗(yàn)?zāi)z料的門尼粘值降低,門尼焦燒略有延膠料A試驗(yàn)?zāi)z料到下工序后,技術(shù)人員跟班生產(chǎn)并觀察記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)?zāi)z料專用于生產(chǎn)10100R20子午線輪胎內(nèi)襯層。跟班觀察發(fā)現(xiàn),膠料表面較光滑、粘合性能改善,排膠溫度無(wú)顯著變化,但在生產(chǎn)中有刺激氣味。成型車間使用后反映,膠料表面粘合性能有較大改善。膠料B試驗(yàn)?zāi)z料專用于生產(chǎn)016mm厚膠片,膠料表面粘合性能改第8期郭躍輝等1復(fù)合增粘樹(shù)脂在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用471表6膠料A性能快檢結(jié)果項(xiàng)目門尼粘度ML(1+4)100)/min門尼焦燒時(shí)間

12、(127)硫化儀數(shù)據(jù)(185#7217#751191232.726.30.451.2.1.1180#761091472.626.70.450.932.1215/1252#791481733.127.10.451.1160/1221#741381482.726.70.450.932.001.1661147/1266標(biāo)準(zhǔn)66822.624.50.431.002.2391072.725.40.420.982.221.1662.825.70.431.002.2.624.70.431.002.231.16618216241301431100211511170800/950ML/(dNm)MH/(dNm)

13、t10/mint50/mint90/min密度/(Mgm)鋼絲抽出力/N3-31.1651166/1注:3()。表7膠料B性能快檢結(jié)果項(xiàng)目門尼粘度ML(1+4)100)/min門尼焦燒時(shí)間(127)硫化儀數(shù)據(jù)(185#81.913.032.728.70.420.781.631.1721292/1329#84.713.552.829.90.430.831.621.1681257/1308#81.913.032.828.90.420.801.601.1671257/1308#88.413.182.930.20.430.801.581.1681304/1351#80.214.502.927.00.4

14、50.871.751.1651252/1354#79.711.652.926.10.450.831.681.1581291/1322#77.810.902.825.80.450.831.681.1601256/1313#75.111.472.725.60.450.851.681.1631279/1314標(biāo)準(zhǔn)75918218281801420178116011170900/1100ML/(dNm)MH/(dNm)t10/mint50/mint90/min密度/(Mgm-3)鋼絲抽出力/N3注:3同表6。表8膠料硫化特性測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目門尼粘度ML(1+4)100門尼焦燒時(shí)間)/min(1279155

15、21422100147110221159198217231801471100210591282162715014301801162101972112516014301831165)硫化儀數(shù)據(jù)(1857916761388127517膠料A#膠料2#膠料膠料B#膠料2#膠料善且較光滑,排膠溫度有所降低,擠出速度加快,取片放置4d后粘合性能仍較好且保持時(shí)間延長(zhǎng),能滿足正常生產(chǎn)技術(shù)要求。3結(jié)論(1)在粘合膠料中加入復(fù)合增粘樹(shù)脂,可ML/(dNm)MH/(dNm)t10/mint50/mint90/min注:同表2。明顯改善膠料半成品粘合性能,且其工藝性能良好。(2)膠料半成品粘合性能保持時(shí)間延長(zhǎng)。(3

16、)膠料門尼粘度降低,焦燒時(shí)間延長(zhǎng),定伸應(yīng)力稍有降低,撕裂強(qiáng)度明顯提高,拉伸強(qiáng)度及鋼絲抽出力與未加者基本一致。(4)可降低膠料生產(chǎn)成本。輪胎工業(yè)1998年第18卷472表9膠料A物理性能測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目)/min硫化時(shí)間(151100%定伸應(yīng)力/MPa300%定伸應(yīng)力/MPa拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/%IRHD硬度/度203.315.927.648472303.817.026.9464731211#膠料404.118.026.443274604.318.325.440874203.414.824.050076304.016.825.9452781392#膠料404.016.625.24367960

17、4.317.323.539879撕裂強(qiáng)度/(kNm)回彈值/%注:同表2。-14948B項(xiàng)/硫化時(shí)間(151100%定伸應(yīng)力/MPa300%定伸應(yīng)力/MPa拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/%IRHD硬度/度4.418.526.643078305.120.125.939278981#405.219.823.835279605.119.621.732680204.216.625.845079304.317.325.9440801242#膠料404.618.825.340080604.517.422.538281撕裂強(qiáng)度/(kNm)回彈值/%注:同表2。-14845收稿日期1998203206Appli

18、cationofTackifyingResinComplextoAll2steelRadialTruckTireGuoYuehui,ZhangXuandYuDezongQingdaoRubber(Group)Co.,Ltd266041AbstractAnexperimentstudywasmadeontheapplicationofthetackifyingresincomplextoall2steelradialtrucktire.Theresultsshowedthattheadhesionpropertyoftirecomponentssig2nificantlyimprovedandtheproductioncostreducedwithlittleadverseeffectonthevulcanizationcharateristicsbyaddingtac