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子午线轮胎胶的研制和应用
无
【期刊名称】《云南热作科技》
【年(卷),期】1996(019)001
【摘要】为实现子午线轮胎天然胶国产化，对采用“工厂集中生物凝固工艺”制备子午线轮胶所需的生物凝固剂和工艺参数进行大量试验。
推荐ＭＣＢ１００５／５０１２中试方案，并试制２０７吨中试大样，用以考查生胶一致性、耐贮藏性和试制９．００Ｒ２０钢丝子午线轮胎。
指出用该方案研制的子午线轮胎天然胶，除Ｐｏ尚需调整外、其基本性质，子午胎实用配方性能和试胎实际里程试验结果均与ＳＭＲ无甚差异，全部符合美国费尔斯通公司技术要求。
【总页数】11页(P2-12)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ331
【相关文献】
1.全钢载重子午线轮胎翻新用中间粘合胶的研制 [J], 林世军
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一种新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶及制备方法全钢载重子午线轮胎胎侧胶是一种用于轮胎制造的关键材料。
它负责连接轮胎胎面和胎体，提供必要的支撑和保护。
近年来，随着轮胎行业的发展和技术的进步，人们对全钢载重子午线轮胎胎侧胶的性能和制备方法提出了更高的要求。
在此背景下，科学家们研发了一种新型的全钢载重子午线轮胎胎侧胶及其制备方法。
新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶具有许多独特的特性。
首先，它具有出色的强度和耐久性，能够承受高强度的载荷和长时间的使用。
其次，它具有优异的耐磨性和耐老化性能，有效延长了轮胎的寿命。
而且，新型胎侧胶还具有良好的抗剪切性能，提高了轮胎在高速行驶和弯曲时的稳定性。
最后，新型胎侧胶具有较低的滚动阻力和噪音水平，改善了轮胎的能源效率和驾驶舒适性。
制备新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶的方法也得到了改进。
制备方法包括以下几个步骤：首先，选择适宜的胶料和添加剂，并按照一定比例混合。
然后，通过挤出或压延等工艺将混合物加工成所需的胶膜。
接下来，将胶膜覆盖在轮胎胎体的侧面，并经过预定的温度和压力下进行固化。
最后，对固化后的轮胎进行质量检查和包装。
采用新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶及其制备方法，可为轮胎业带来许多优势。
首先，新型胎侧胶的优异性能能够提升轮胎的性能和安全性，满足现代车辆在高速公路和复杂路况下的使用需求。
其次，新型胎侧胶的制备方法简单高效，可以提高生产效率和降低成本。
此外，新型胎侧胶还为环保轮胎的发展提供了可能性，减少了对资源的需求和环境的影响。
综上所述，新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶及其制备方法是一项有潜力的科技创新。
它的独特特性和制备方法为轮胎行业带来了许多机遇和挑战。
随着技术的不断进步和应用的推广，相信这种新型全钢载重子午线轮胎胎侧胶将逐渐成为轮胎制造领域的重要组成部分。
如有帮助，欢迎支持。
杜仲胶在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用目前大中型载重轮胎，特别是全钢子午线轮胎胎面胶中，主要采用天然橡胶（NR）为主要原料，以满足力学强度、耐刺扎、低生热等性能要求，同时可采用少量丁苯橡胶（SBR）和顺丁橡胶（BR），以提高耐磨性，但并用后硫化胶生热有所增大，难以满足高性能节能环保轮胎的要求。
杜仲胶的主要成分是反式-1,4-聚异戊二烯，与普通天然橡胶（NR）和异戊橡胶（IR）具有相同的化学组成-（C5H8）n-，但分子链结构为反式-1,4-结构，因此易于结晶，熔点为60℃左右。
因此，杜仲胶与天然胶必然有着很好的共混共硫化性能。
我们在这方面开展工作，对于试验结果有着很好的预期。
本次试验我们采用人工合成的反式-1,4-聚异戊二烯橡胶（TPI）作为对比样品。
宋景社、黄宝坤等研究表明当TPI的质量分数在20%~40%（生胶）时，不仅能保持或提高原胶的各项力学性能，而且动态性能，特别是滚动阻力、生热、耐疲劳性、耐磨性等有明显的改善，有望在高性能轮胎中得到应用。
而杜仲胶和TPI有着相同的化学组成，唯一的区别在于非橡胶烃的组分和含量以及分子量分布。
因此我们有理由认为，杜仲胶在全钢子午线轮胎中的应用前景是非常值得期待的。
一．试验配方本阶段试验采取全钢胎的胎面胶配方，胎面胶是轮胎中直接接触路面的部件，用胶量大，对各项性能要求较高，特别是对于耐磨性、生热、滚动阻力等动态性能的要求更是苛刻，是轮胎中的关键部件。
加上近些年对于绿色轮胎的呼声越来越高，环保、节能、减排的迫切性使得对于轮胎胎面胶的考核又上了一个台阶，而杜仲胶优异的动态性能正符合了我们对于胎面胶的需要，这也是我们选取胎面胶作为试验配方的原因。
表一配方配方编号DZ-0 DZ-1 DZ-2 DZ-3 DZ-4 DZ-5 DZ-6杜仲胶- 5 10 15 - - -TPI - - - - 5 10 15NR 100 95 90 85 95 90 85StA 2 2 2 2 2 2 2ZnO 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5S 2 2 2 2 2 2 2促NS 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8N234 50 50 50 50 50 50 504020 1 1 1 1 1 1 1油 5 5 5 5 5 5 5防RD 1 1 1 1 1 1 1石蜡 1 1 1 1 1 1 1合计167.3 167.3 167.3 167.3 167.3 167.3 167.3本阶段工作的试验配方以杜仲胶的用量为变量，分别替代5、10、15份的天然胶，同样我们也用TPI替代了5、10、15份的天然胶，并与杜仲胶进行对比。
超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶配方的优化胎面胶是轮胎中非常重要的部分，它直接接触地面，承受着巨大的荷载和摩擦力。
因此，优化超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶配方对于提高轮胎的使用寿命和行驶性能至关重要。
要优化超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶配方，首先需要考虑以下几点：1.弹性模量：弹性模量是衡量材料硬度和刚度的指标，对于超耐磨的轮胎胎面胶而言，需要具有较高的弹性模量，以抵御大荷载和高速行驶时的应力。
可以通过改变胎面胶中弹性体的含量和种类来调节其弹性模量。
2.抗磨损性能：超耐磨全钢载重子午线轮胎需要具有出色的抗磨损性能，以应对各种路况和使用环境下的磨损。
可以通过添加一定比例的硬质填料，如二氧化硅、纳米硅酸钛等，来增加胎面胶的硬度和耐磨损性。
3.抗剪切性能：轮胎在行驶过程中会受到不断变化的摩擦力，因此超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶需要具有出色的抗剪切性能，以保持胶料的完整性和稳定性。
可以通过添加适量的增粘剂或粘合剂来增强胎面胶的粘结能力和抗剪切性能。
4.热老化性能：轮胎在高温和高速行驶中会经受到很大的热应力，因此超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶需要具有良好的热老化性能，以保持其强度和弹性。
可以通过添加一定比例的助剂、抗氧化剂和稳定剂来提高胎面胶的热稳定性和耐老化性能。
5.可加工性：超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶的加工过程需要稳定可靠，以确保轮胎的质量和一致性。
因此，胎面胶的配方需要具有好的可加工性，包括适当的黏度、流动性和粘度，以便于胶料的成型和压制。
通过对超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶配方的优化，可以提高轮胎的耐磨损性能、抗剪切性能和热老化性能，从而延长轮胎的使用寿命，提高行驶安全性和经济性。
同时，合理的配方还可以降低生产成本，提高轮胎的竞争力和市场占有率。
综上所述，优化超耐磨全钢载重子午线轮胎胎面胶配方是一项复杂而又关键的工作。
在优化过程中，需要综合考虑材料的弹性模量、抗磨损性能、抗剪切性能、热老化性能和可加工性等因素，并根据实际使用环境和要求进行调整，以取得最佳的效果。
环保锌在全钢载重子午线轮胎胎面胶和胎侧胶中的应用李忠磊1，刘荣亮1，王帅帅1，刘 超2，李 滨2，陈峻峰3（1.山东昊华轮胎有限责任公司，山东寿光 262724；2.中国科学院青岛能源与过程研究所，山东青岛 266101；3.青岛中科和源新材料有限公司，山东青岛 266603）摘要：研究环保锌在全钢载重子午线轮胎胎面胶和胎侧胶中的应用。
结果表明：随着环保锌用量的增大，胶料的交联密度增大，t90延长，抗硫化返原性能提高；采用环保锌等量替代间接法氧化锌，胶料的加工安全性和抗硫化返原性能提高，物理性能良好，同时可降低轮胎使用中的环境污染。
关键词：环保锌；全钢载重子午线轮胎；胎面胶；胎侧胶；硫化特性；物理性能中图分类号：TQ330.38＋5；U463.341＋.3 文章编号：1006-8171（2023）12-0744-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.12.0744氧化锌是轮胎工业重要原材料之一，作为活性剂它不仅能加快胶料的硫化速度，还能提高热传导性能，有助于轮胎散热，对橡胶硫化速度、交联键类型、交联密度和力学性能等具有重要影响[1]。
轮胎工业常用的间接法氧化锌由锌锭经高温反应制得，对锌资源的消耗量极大，而且能耗高，污染大[2]。
按照欧盟2003/105/EC指令，氧化锌被划分为N类，即为对环境有害物质。
2010年1月1日REACH法规实施后，国际市场上对轮胎的环保要求日渐严格，除了严格限制轮胎用油品的有害物质含量外，轮胎中铅含量及锌含量的限制也在逐步纳入环保要求[3]。
为适应环保要求，轮胎用环保材料的开发与应用研究势在必行[4-7]。
环保锌是一种锌含量较低的有机化合物，包覆和接枝镶嵌技术使其分子基团活性较高，其替代间接法氧化锌用于轮胎生产，有利于节约锌资源，并降低对环境的污染。
本工作研究环保锌在全钢载重子午线轮胎胎面胶和胎侧胶中的应用。
1 实验1.1 主要原材料天然橡胶（NR），STR20，泰国产品；顺丁橡胶（BR9000），中国石油四川石化公司产品；炭黑N330，金能科技股份有限公司产品；间接法氧化锌，国内某公司产品；环保锌，青岛中科和源新材料有限公司产品。
多功能橡胶助剂ZNZB746在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用林向阳,黄义钢,安丰勇(青岛双星轮胎工业有限公司,山东胶南 266400) 摘要:研究多功能橡胶助剂Z NZ B746在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用,并与增塑剂FS2200进行对比。
结果表明,加入Z NZ B746可以延长胶料的焦烧时间,赋予胶料更优的工艺性能,有效减少胎面半成品的气孔,提高致密性;可以提高胶料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度等物理性能和耐磨性能;Z NZ B746能起到抗硫化返原剂的作用,使轮胎胶料老化后的耐磨性能明显改善。
关键词:多功能橡胶助剂;全钢载重子午线轮胎;胎面胶;耐磨性能 中图分类号:T Q330138+7;U463.341+.6 文献标识码:B 文章编号:100628171(2005)0120020204 多功能橡胶助剂Z NZ B746是一种锌皂盐,为可溶性的活性剂,在NR配方中可作为增塑剂使用,因其具有优异的分散性、增塑性、抗硫化返原性以及能够提高胶料的各项物理性能等得到了国外众多著名轮胎公司的青睐。
本工作研究了Z NZ B746在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用,并与使用增塑剂FS2200的正常生产配方进行了对比。
1 实验111 原材料NR,牌号S MR20,马来西亚产品;增塑剂FS2 200,武汉径河化工有限公司产品;多功能助剂Z NZ B746,STRUK T O L公司产品;其它材料为全钢子午线轮胎生产常用材料。
112 配方试验基本配方:NR 100,炭黑 38.5,防老剂 4.5,硫化体系 8.5,多功能助剂Z NZ B746 2,其它 18。
生产配方除加工助剂为增塑剂FS2200外,其余同试验配方。
113 试验设备和仪器GK400N型密炼机,德国克虏伯公司产品;作者简介:林向阳(19682),男,山东荣成人,青岛双星轮胎工业有限公司高级工程师,学士,主要从事全钢子午线轮胎配方设计与工艺管理工作。
GK255N型密炼机,益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品;XK2150型开炼机,广东湛江机械厂产品;Φ200/Φ150双复合挤出机,德国特乐斯特公司产品;MDR2000E型硫化仪、MV2000型门尼粘度仪和TE NS OMETER2000型电子拉力机,美国埃迩法科技有限公司产品;1.0MN蒸汽平板硫化机,上海第一橡胶机械厂产品;401B型老化试验箱,江都试验机械厂产品。
114 胶料混炼工艺11411 小配合试验小配合试验胶料混炼在XK2150型开炼机上进行,其工艺为:生胶塑炼→加小料(硫黄和促进剂除外)→加炭黑→加促进剂和硫黄等。
11412 大配合试验大配合试验胶料母炼在GK400N型密炼机中进行,终炼在GK255N型密炼机中进行。
一段母炼胶:转子转速为50r・min-1,排胶温度为(155±5)℃。
加料顺序为:生胶塑炼40s加2/3炭黑、小料30s清扫20s清扫→压至155℃排胶。
二段母炼胶:转子转速为45r・min-1,排胶温度为(155±5)℃。
加料顺序为:加一段母炼胶40s加1/3炭黑、小料30s清扫→压至155℃排胶。
终炼胶:转子转速为20r・min-1,排胶温度为(105±5)℃。
加料顺序为:加二段母炼胶和硫黄、促进剂30s清扫40s清扫→压至105℃排胶。
115 性能测试胶料各项物理性能均按相应国家标准进行测试。
2 结果与讨论211 理化分析Z NZ B746的理化分析结果见表1。
从表1可以看出,Z NZ B746样品的检测结果达到其技术标准要求。
表1 ZNZB746的理化分析结果项 目实测结果指 标外观灰白色白色或灰白色软化点(环球法)/℃106103～113锌质量分数0.086≤0.100212 小配合试验小配合试验胶料的硫化特性、焦烧性能和硫化胶物理性能如表2和3所示。
从表2可以看出,与使用增塑剂FS2200的生表2 小配合试验硫化胶的硫化特性和焦烧性能项 目试验配方生产配方门尼焦烧时间(127℃)/m in32.526.6硫化仪数据(151℃) M L/(dN・m) 2.04 1.28 M H/(dN・m)14.6114.51 t10/m in 6.95 5.58 t50/m in9.207.53 t90/m in13.7512.88产配方相比,使用Z NZ B746的试验配方明显延长了胶料门尼焦烧时间和正硫化时间,同时稍微降低了胶料的硫化速度,这表明Z NZ B746可以提高胶料的加工安全性。
从表3可以看出,加入Z NZ B746的试验配方,其胶料老化前后的硬度基本上与生产配方保持一致;胶料的定伸应力较生产配方有显著的提高,100%定伸应力由原来的平均3.1MPa提高到3.4MPa,300%定伸应力由12.8MPa提高到14.3MPa。
定伸应力的提高有利于减少轮胎行驶过程中花纹块的蠕动,提高耐磨性能。
使用Z NZ B746的试验配方胶料老化前后的撕裂强度比使用增塑剂FS2200的正常生产配方均有很大提高,这表明Z NZ B746可以提高胎面胶表3 小配合试验胶料的物理性能项 目试验配方生产配方硫化时间(151℃)/m in203040203040邵尔A型硬度/度696969697070 100%定伸应力/MPa 3.6 3.4 3.4 3.1 3.1 3.2 300%定伸应力/MPa14.214.114.612.812.513.0拉伸强度/MPa25.525.925.624.225.023.7拉断伸长率/%502516526519527463拉断永久变形/%282521213128撕裂强度/(kN・m-1) 134.8 114.3 回弹值/% 39.5 40.1 阿克隆磨耗量/cm3 0.25 0.26 100℃×72h热空气老化后 邵尔A型硬度/度 76 75 100%定伸应力/MPa 6.2 5.5 300%定伸应力/MPa 20.1 17.9 拉伸强度/MPa 24.2 21.1 拉断伸长率/% 390 373 拉断永久变形/% 24 25 撕裂强度/(kN・m-1) 52.7 46.4 回弹值/% 39.2 36.1 阿克隆磨耗量/cm3 0.26 0.36 的耐刺扎及抗崩花掉块能力。
从经100℃×72h热空气老化后的胶料性能看,试验配方胶料的拉伸强度保持率明显高于生产配方胶料;试验配方胶料的耐磨性能降低很少(磨耗量只增大了0.01cm3),而生产配方胶料磨耗量增大了0.1cm3。
以上两点表明Z NZ B746能够起到抗硫化返原剂的作用,在配方中加入Z NZ B746可以明显改善轮胎胶料老化后的耐磨性能。
213 大配合试验为进一步研究Z NZ B746对大配合胶料硫化特性和焦烧性能、硫化胶物理性能及工艺性能的影响,在小配合试验的基础上又进行了大配合试验。
大配合试验胶料的硫化特性、焦烧性能及硫化胶物理性能如表4和5所示。
从表4和5可以看出,Z NZ B746对大配合试验胶料的硫化特性和表4 大配合试验胶料的硫化特性和焦烧性能项 目试验配方生产配方门尼焦烧时间(127℃)/m in29.8227.72硫化仪数据(151℃) M L/(dN・m) 1.90 1.76 M H/(dN・m)14.1313.82 t10/m in 6.1 6.4 t50/m in9.69.4 t90/m in16.415.7焦烧性能的影响与小配合试验基本一致。
试验配方胶料的100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、弹性和耐磨性能均优于生产配方胶料,尤其是耐磨性能好和撕裂强度高。
Z NZ B746对大配合试验胶料炼胶工艺性能的影响见表6。
从表6可以看出,试验配方与生产配方的各段母炼胶和终炼胶快检结果基本一致,试验配方胶料的门尼粘度稍微偏低,表明Z NZ B746的增塑效果略优于增塑剂FS2200。
表5 大配合试验胶料的物理性能项 目试验配方生产配方硫化时间(151℃)/m in203040203040密度/(M g・m-3) 1.132 1.135 邵尔A型硬度/度686969686969 100%定伸应力/MPa 2.2 2.4 2.6 2.2 2.2 2.3 300%定伸应力/MPa11.512.412.811.411.110.6拉伸强度/MPa29.328.328.427.527.827.2拉断伸长率/%611554563620590579拉断永久变形/%242118252125撕裂强度/(kN・m-1) 117.5 97.6 回弹值/% 46.7 44.4 阿克隆磨耗量/cm3 0.23 0.38 表6 大配合试验母炼胶和终炼胶工艺性能对比项 目试验配方生产配方一段母炼胶 门尼粘度[M L(1+4)100℃]102.6104.9 密度/(M g・m-3) 1.083 1.078二段母炼胶 门尼粘度84.284.8 密度/(M g・m-3) 1.123 1.123终炼胶 门尼粘度65.267.9 门尼焦烧时间(127℃)/m in26.7225.87 密度/(M g・m-3) 1.130 1.130 邵尔A型硬度/度6868214 挤出试验使用试验配方和生产配方的对比胶料在双复合挤出机上进行10.00R20胎面挤出试验,在螺杆转速相同的条件下,使用Z NZ B746的试验配方胶料的挤出胎面表面平整光滑,尺寸形状稳定,断面气孔较少,致密性明显优于使用增塑剂FS2200的正常生产配方胶料挤出的胎面。
3 结论(1)在全钢载重子午线轮胎胎面胶中加入Z NZ B746可以延长胶料的焦烧时间,提高胶料的加工安全性能。
(2)加入Z NZ B746可以提高胶料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度等物理性能,从而提高轮胎的耐磨性能、耐刺扎性能和抗崩花掉快性能。
(3)Z NZ B746能够起到抗硫化返原剂的作用,加入Z NZ B746可以明显改善轮胎胶料老化后的耐磨性能。
(4)Z NZ B746可赋予胶料更优的工艺性能,有效减少胎面半成品的气孔,提高致密性。
第13届全国轮胎技术研讨会论文Application of multi2functional rubber aid ZNZB746in tread of BTR tireLIN Xiang2yang,HUANG Yi2gang,AN Feng2yong(Qingdao D oublestar T ire Industry C o.,Ltd,Jiaonan 266400,China)Abstract:The application of the multi2functional rubber aid Z NZ B746in the tread of BTR tire was investigated and com pared to the plasticizer FS2200.The results showed that the scorch time of rubber com pound extended and the extrudability of tread im proved by adding Z NZ B746,and the physical properties of vulcanizate,such as m odulus, tensile strength,tear strength,abrasion resistance,especially the abrasion resistance after aging im proved significant2 ly.K eyw ords:multi2functional rubber aid;BTR tire;tread;abrasion resistance北京橡研院“铡刀式带束层钢丝帘布裁断机组”获石化协会科技进步二等奖中图分类号:T Q33014+93 文献标识码:D 经中国石油和化学工业协会科学技术评审委员会评审,北京橡研院机电技术开发有限公司研制的“铡刀式带束层钢丝帘布裁断机组”获得2004年度中国石油和化学工业协会科技进步二等奖。
