復合增粘樹脂在全鋼載重子午線輪胎中的應用

1、輪胎工業(yè)1998年第18卷468復合增粘樹脂在全鋼載重子午線輪胎中的應用郭躍輝張旭俞德宗青島橡膠(集團)有限責任公司266041摘要,中加入復合增粘樹脂,表1復合增粘樹脂理化性能項目外觀軟化點/pH值灰分質量分數)(550指標實測值有較好的粘合性能,此性能欠佳將使成品輪胎出現諸如氣泡、脫層等質量缺陷。在近期生產中,存在內襯層和各部位所用膠片粘合性能差的問題,這不僅影響了成品質量,也給成型工藝操作帶來麻煩。為此,我們著手進行改善內襯層下層膠料和其它膠片膠料半成品粘合性能的試驗研究。為改善膠料半成品粘合性能,一般使用石油樹脂或酚醛樹脂。以前,曾采用叔丁基酚醛樹脂作增粘劑,結果膠片生產時粘輥現象嚴重

2、,無法進行生產。因此,我們在參考大量技術資料的基礎上,選用石油類復合增粘樹脂進行試驗。本文就有關情況做一介紹。1實驗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基本配方選擇內襯層下層膠料(膠料A)和膠片膠料(膠料B)進行試驗。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主要設備和儀器117L本伯里密煉機,日本神鋼公司產品;15214mm開煉機;MDR2000硫化儀、MV2000門尼粘度計及T10電

3、子拉力機,均復合增粘樹脂為青島琴波化工有限公司產品,它是從石油裂解生產乙烯的副產物C9中提取苯乙烯及茚餾分,經催化聚合后再加入C5樹脂、二甲苯樹脂、辛基酚醛樹脂及松香樹脂等成分制成的一種新型橡膠增粘樹脂。其理化性能如表1所示。作者簡介郭躍輝,男,29歲。工程師。1992年畢業(yè)于黑龍江大學應用化學專業(yè)。主要從事全鋼載重子午線輪胎配方設計、工藝管理和新型原材料應用研究工作。為孟山都公司產品。114試樣制備與測試(1)室內小配合試驗膠料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份復合增粘樹脂。膠料均采用二段混煉:先采用117L本伯里密煉機混煉,轉子轉速為7618rmin-1,

4、混煉時間為5min;排膠后于第8期郭躍輝等1復合增粘樹脂在全鋼載重子午線輪胎中的應用469室溫下停放4h,然后在15214mm開煉機上加硫黃和促進劑,最后壓成膠片。膠料經兩段混煉后取片進行檢驗。硫化特性用MDR2000硫化儀測試,門尼粘度和門尼焦燒用MV2000門尼粘度計測試。(2)半成品粘合性能試驗將膠料A和B(包括加復合增粘樹脂的試驗膠料)分別在開煉機上混煉后,壓成3mm厚的膠片。膠片的一面貼敷聚乙烯塑料表2膠料硫化特性測試結果項目門尼粘度ML(1+4)100門尼焦燒時間)/min(127101122.8921188141272.7101972105151772.828.801430180

5、1152181452.42815014501871180)硫化儀數據(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,以便拉伸時用夾具夾持。對粘合在一起的試樣施加3912N滾動壓力,反復滾壓5次。試樣停放4h。半成品粘合性能用T10電子拉力機測試。每個試樣做兩個平行試驗,取算術平均值。(3)車間大配合試驗選用膠料A和B,在這兩種膠料中分別各加入2份復合增粘樹脂,其它原材料品種和用量同正常生產用膠料,煉膠條件同正常生產工藝條件。對終煉膠取

6、樣進行快檢和硫化特性、物理性能測試。2結果與討論211室內小配合試驗(1)膠料硫化特性注:1#膠料為正常生產膠料;2#膠料為加2份復合增粘樹脂的試驗膠料。層專用膠料,即膠料A。由于硫化時內襯層下層緊靠膠囊,其受熱溫度高于胎體簾布膠,因此認為在配方設計上應使膠料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渡而來的,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,其硫化速度也應比后者慢。通過加入復合增粘樹脂進行試驗,達到了減慢硫化速度的目的,這有利于提高產品的質量。(2)膠料物理性能膠料A和B物理性能測試結果分別如表3

7、和4所示。從表3和4可以看出,使用復合增粘樹脂的試驗膠料的定伸應力降低,拉伸強度和鋼絲抽出力與沒使用復合增粘樹脂的膠料接近,扯斷伸長率和撕裂強度明顯增大。212半成品粘合性能試驗膠料硫化特性測試結果如表2所示。從表2可以看出,使用復合增粘樹脂后膠料門尼粘度降低,門尼焦燒時間延長,硫化速度稍有減慢。為什么要放慢膠料硫化速度?根據引進技術要求,內襯層下層膠使用胎體簾布膠。由于這種膠料粘性不好,我們根據生產實際情況將原胎體簾布膠的煉膠條件進行了調整,使膠料門尼粘度有所降低,制成內襯層下半成品膠片剝離測試結果如表5所示。從表5可以看出,復合增粘樹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(1)膠料性能快檢輪胎工業(yè)1998年第18卷470表3膠料A物理性能測試結果項目)/min硫化時間(151100%定伸應力/MPa300%定伸應力/MPa拉伸強度/MPa扯斷伸長率/%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撕裂強度

9、/(kNm)回彈值/%注:同表2。-148494項)/min硫化時間(151100%定伸應力/MPa300%定伸應力/MPa拉伸強度/MPa扯斷伸長率/%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撕裂強度/(kNm-1)回彈值/%注:同表2。5045長,硫化速度稍慢,與室內小配合

10、試驗結果完表5半成品膠片剝離測試結果項目粘合力/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物理性能測試結果分別如表9和10所示。從表9和10可知,使用復合增粘樹脂的試驗膠料定伸應力稍稍偏低,拉伸強度與沒使用復合增粘樹脂的膠料接近,撕裂強度提高明顯,與室內小配合試驗結果基本相符。214試驗膠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性能快檢結果分別見表6和7。從表6可以看出,試驗膠料各項指標均符合膠料A快檢要求,可將其用于在下工序生產內襯層下層膠片。從表7可以看出,試驗膠料各項指標均符合膠料B快檢要求,可將

11、其專用于生產016mm厚膠片。(2)膠料硫化特性膠料硫化性能測試結果如表8所示。從表8可以看出,使用復合增粘樹脂的試驗膠料的門尼粘值降低,門尼焦燒略有延膠料A試驗膠料到下工序后,技術人員跟班生產并觀察記錄有關數據。該試驗膠料專用于生產10100R20子午線輪胎內襯層。跟班觀察發(fā)現,膠料表面較光滑、粘合性能改善,排膠溫度無顯著變化,但在生產中有刺激氣味。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試驗膠料專用于生產016mm厚膠片,膠料表面粘合性能改第8期郭躍輝等1復合增粘樹脂在全鋼載重子午線輪胎中的應用471表6膠料A性能快檢結果項目門尼粘度ML(1+4)100)/min門尼焦燒時間

12、(127)硫化儀數據(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標準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性能快檢結果項目門尼粘度ML(1+4)100)/min門尼焦燒時間(127)硫化儀數據(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標準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膠料硫化特性測試結果項目門尼粘度ML(1+4)100門尼焦燒時間)/min(1279155

15、21422100147110221159198217231801471100210591282162715014301801162101972112516014301831165)硫化儀數據(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間延長,能滿足正常生產技術要求。3結論(1)在粘合膠料中加入復合增粘樹脂,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間延長。(3

16、)膠料門尼粘度降低,焦燒時間延長,定伸應力稍有降低,撕裂強度明顯提高,拉伸強度及鋼絲抽出力與未加者基本一致。(4)可降低膠料生產成本。輪胎工業(yè)1998年第18卷472表9膠料A物理性能測試結果項目)/min硫化時間(151100%定伸應力/MPa300%定伸應力/MPa拉伸強度/MPa扯斷伸長率/%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撕裂強度/(kNm)回彈值/%注:同表2。-14948B項/硫化時間(151100%定伸應力/MPa300%定伸應力/MPa拉伸強度/MPa扯斷伸長率/%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撕裂強度/(kNm)回彈值/%注:同表2。-14845收稿日期1998203206Appli

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