釹系順丁橡膠在輪胎胎冠膠中的應(yīng)用

1、釹系順丁橡膠在輪胎胎冠膠中的應(yīng)用鄒明清 , 傅建華 , 李永熾(廣州珠江輪胎有限公司 , 廣東 廣州 510828 摘要 :在輪胎胎冠膠中以釹系順丁橡膠等量替代鎳系順丁橡膠 , 可改善膠料的物理性能 , 尤其是耐磨性和 生熱 , 但工藝性能下降 , 炭黑分散度減小 , 需對混煉工藝進行調(diào)整。 輪胎里程試驗表明 , 胎冠膠采用釹系順丁橡 膠的輪胎耐磨性較好。 關(guān)鍵詞 :釹系順丁橡膠 ; 鎳系順丁橡膠 ; 輪胎 ; 胎冠膠TQ33611 文獻標識碼 :B 文章編號 :100628171(2001 01200322041 實驗111 原材料NdBR , 牌號 BR9100, 錦州石油化工公司 產(chǎn)品

2、;NiBR , 牌號 BR9000, 上海高橋石油化工 公司產(chǎn)品 ; 其余原材料均為正常生產(chǎn)用原材料 。 112 基本配方胎冠膠基本配方為 :NR 60;BR 40; 活 性劑 7; 防老劑 4; 炭黑 53; 油 6; 硫化劑 215; 其它 1218。113 主要設(shè)備與儀器XK 2160型開煉機 ;XM 2270型密煉機 ; GK 2 270型 密 煉 機 ; 140t 平 板 硫 化 機 ; 孟 山 都 MDR2000型硫化儀 ; ZND 21型自動門尼粘度 計 ; XQ 2250型橡膠拉力試驗機 ;MH 274型磨耗 作者簡介 :鄒明清 (19662 , 男 , 湖南臨澧縣人 , 廣州

3、珠江輪 胎有限公司高級工程師 , 學(xué)士 , 主要從事輪胎膠料配方設(shè)計及 生產(chǎn)管理工作。 114 試樣制備小配合試驗?zāi)z料在型密煉機上進行 。 115 性能測試膠 料 性 能 按 中圖分類號 : 釹系順丁橡膠 (NdBR 的立構(gòu)規(guī)整程度 高 , 加工性能和硫化膠物理性能 , 諸如耐屈撓龜 裂性和耐疲勞性 、 耐切割性 、 抗花紋溝裂口 、 耐磨性 、 彈性 、 生熱等 , 均比傳統(tǒng) BR 更佳 , 并具有 較好的抗?jié)窕院洼^低的滾動阻力 。我廠于 1999年 5月開始進行 NdBR 在 9100-2016PR 輪胎胎冠膠中等量替代鎳系順 丁橡膠 (NiBR 的應(yīng)用試驗 , 現(xiàn)將試驗情況介紹 如下

4、。XK 2160型開煉機上進 行混煉 ; 車間大料的一 、 二段混煉在 XM 2270型 密煉機上進行 , 三段混煉時加硫黃在 GK 2270G B/T 528 92和 G B/T 1232 92測定 ; 成品輪胎耐久性能試驗在機床 上按常規(guī)方法跑壞為止 。2 結(jié)果與討論211 BR 9100和 BR 9000的物理化學(xué)性能 BR9100和 BR9000的物理化學(xué)性能如表 1所示 。212 小配合試驗小配合試驗結(jié)果如表 2所示 。從表 2可以看出 , 采用 BR9100的膠料與 采用 BR9000的膠料相比 , 最低轉(zhuǎn)矩偏高 、 門尼 焦燒時間縮短 、 硫化速度加快 ; 硫化膠的拉伸強 度和彈

5、性有所提高 、 耐熱老化性能及老化后撕 裂強度稍有提高 、 老化前后磨耗量減小 、 壓縮疲 勞溫升明顯降低 、 壓縮永久變形明顯減小 , 其它 物理性能與采用 BR9000的膠料相似 。213 車間大料試驗21311 車間大料性能由于小配合試驗采用 NdBR 后 , 膠料的焦23 輪 胎 工 業(yè) 2001年第 21卷 試驗機 。機 ; YS 2252 型壓縮試驗機 ; T/B &P/C 型輪胎表 1 BR 9100和 BR 9000的物理化學(xué)性能項 目 BR9100BR9000外觀 白色半透明塊狀 白色半透明塊狀揮發(fā)分質(zhì)量分數(shù) 010013010007010002010001505025355

6、0253550171414191716141914門尼焦燒時間 (120 /min 21162412硫化儀數(shù)據(jù) (142 M L /(N m 11841161 M H /(N m 91969189 t s2/min 819914 t 90/min16151713硫化時間 (142/min 3040507030405070拉伸強度 /MPa17131813171117181712171116161616300%定伸應(yīng)力 /MPa 815913819912817910719813扯斷伸長率 /%512480496480520508518516邵爾 A 型硬度 /度6465636564646464撕

7、裂強度 /(kN m -1 119 112 118 112阿克隆磨耗量 /cm 3 0109 0108 0110 0110回彈值 /% 37 34 壓縮疲勞試驗 3 永久變形 /% 7114 9188 溫升 / 5015 57 屈撓龜裂等級 (100萬次 /級 0 0 10048h 熱空氣老化后 拉伸強度變化率 /% -29 -26 -26 -28 扯斷伸長率變化率 /% -34 -30 -39 -38 撕裂強度 /(kN m -1 90 87 87 82 阿克隆磨耗量 /cm 30127012701340132 注 :3負荷為 110MPa , 沖程為 5171mm , 恒溫室溫度為 50

8、?；曳仲|(zhì)量分數(shù)門尼粘度 ML ( 1+4 100 硫化時間 /min拉伸強度 /MPa171411300%定伸應(yīng) 力 /MPa 614611611610611518扯斷伸長率 /%624576644712668664邵爾 A 型硬度 /度 605961586059 注 :物理性能按 G B 8655 88進行測定。 試驗配方 :BR100; 硫黃 115; 促進劑 NS 019; 氧化鋅 310; 硬脂酸 210; 芳烴油 1510; 參比炭黑 60。 硫化溫度為 145 。燒時間縮短 , 硫化速度加快 , 因此在進行車間大 料試驗時 , 在小配合試驗?zāi)z料的基礎(chǔ)上減少了 011份促進劑 NOB

9、S 和 011份硫黃 。 車間大料 物理性能試驗結(jié)果如表 3所示 。從表 3可以看出 , 適當(dāng)調(diào)整硫化體系后 , 采 用 BR9100的膠料焦燒時間與采用 BR9000的膠料基本接近 , 硫化速度減慢 ; 其它性能與小配 合試驗?zāi)z料基本一致 。 21312 工藝性能為了了解 BR9100膠料的工藝性能 , 共進 行了 3次車間大料試驗 。(1 混煉 膠料混煉分三段進行 ,BR9100膠料加料 順序與 BR9000膠料一樣 ,3次試驗的結(jié)果如表 4所示 。從表 4可以看出 , 采用 BR9100的膠料混 煉工藝性能較差 , 快檢結(jié)果是 :門尼粘度 、最低 轉(zhuǎn)矩偏高 , 炭黑分散度較小 , 因此必

10、須對其混煉 工藝條件進行調(diào)整 。 采取的措施為適當(dāng)增大混 煉容量 、 提高排膠溫度等 , 以降低膠料的門尼粘 度 , 提高炭黑的分散度 , 使之接近或達到采用 BR9000膠料的工藝性能 。(2 胎面擠出胎面擠出采用四方六塊工藝 , 熱煉時 , 采用 BR9100的膠料電流負荷比采用 BR9000的膠表 2 小配合試驗結(jié)果項 目BR9100膠料BR9000膠料表 3 車間大料試驗結(jié)果項 目 BR9100膠料 BR9000膠料 門尼焦燒時間 (120 /min 39174018硫化儀數(shù)據(jù) (142 M L /(N m 11391128 M H /(N m 61746180 t s2/min 13

11、101214 t 90/min 20171912硫化時間 (142 /min 3040項 目BR9100膠料第 1次 第 2次 第 3次BR9000膠料一段膠料混煉容量 /kg 19320114205193一段膠料混煉時間 /s 175175175175一段膠料排膠溫度 / 148150148152150154145148一段膠料出片情況 表面粗糙 表面粗糙 表面較光滑 表面光滑 二段膠料混煉容量 /kg 187192194187二段膠料混煉時間 /s 90909090二段膠料排膠溫度 / 148150148153152156148150二段膠料出片情況 表面粗糙 表面較粗糙 表面較光滑 表面

12、光滑 M L /(N m 1130112311251115門尼粘度 ML (1+4 100 8014771673187210炭黑分散度 /級 410412515518料大 。 第 1次試驗時 , 出現(xiàn)供膠斷片現(xiàn)象 , 擠出 胎面表面較粗糙 , 胎面收縮大 , 質(zhì)量偏大 ; 第 2次試驗時 , 出現(xiàn)供膠膠片脫輥現(xiàn)象 , 其它正常 ; 第 3次試驗工藝正常 。(3 成型 、 硫化工藝成型和硫化工藝均正常 。214 成品試驗9100-2016PR 成品輪胎胎冠膠物理性能如表 5所示 。從表 5可以看出 , 與采用 BR9000膠料制 造的成品輪胎胎冠膠相比 , 采用 BR9100膠料 的胎冠膠的拉伸

13、強度 、 扯斷伸長率 、 熱老化性能 均有所提高 , 阿克隆磨耗量減小 ,300%定伸應(yīng) 力稍低 。胎冠膠采用 BR9100的 9100-2016PR 輪胎的耐久性試驗達到 143175h , 與胎冠膠 507030405070拉伸強度 /MPa 20111918191419191916181819101816 300%定伸應(yīng)力 /MPa 911910819910911810917915扯斷伸長率 /%544532528544540536496504邵爾 A 型硬度 /度 6969696967676868撕裂強度 /(kN m -1 122 122 130 127阿克隆磨耗量 /cm 3 01

14、04 0104 0108 0105回彈值 /% 40 40 壓縮疲勞試驗 永久變形 /% 7194 8170 溫升 / 5615 59 屈撓龜裂等級 (100萬次 /級 0 0 10048h 熱空氣老化后 拉伸強度變化率 /% -29 -29 -31 -33 扯斷伸長率變化率 /% -37 -33 -41 -34 撕裂強度 /(kN m -1 106 101 89 87 阿克隆磨耗量 /cm 3 0122 0119 0127 0124 注 :同表 2。表 4 膠料混煉工藝參數(shù)及快檢情況表 5 9100-2016PR 輪胎胎冠膠物理性能性 能 BR9100試驗胎中層 下層BR9000對比胎中層

15、下層20172011201119164684884644561017918101911136464項 目平均行駛里程 /BR9100BR9000累計平均磨耗 / -1 BR9100BR9000廣東省汽車站 567485253983007498廣東揭陽汽車站 518824944576917423廣東陽春汽車站 4455035084632160896644規(guī)格無內(nèi)胎沙漠輪胎試制成功 中圖分類號 :TQ336. 1+4 文獻標識碼 :D2000年 10月 27日 , 第 1條 6644規(guī)格 無內(nèi)胎沙漠輪胎在三角集團有限公司研制成 功 , 因其適于在沙漠中行駛而被稱為 “沙漠之 舟” 。為配合國家的西

16、部開發(fā)戰(zhàn)略 , 并進一步拓 展市場 , 三角集團有限公司通過市場調(diào)研和詳 細論證 , 利用自己的技術(shù)優(yōu)勢 , 針對 6644規(guī) 格無內(nèi)胎沙漠輪胎斷面和行駛面較寬 、 胎圈直 徑相對較小 、 不易硫化定型等問題 , 進行了大量 的技術(shù)攻關(guān) , 并根據(jù)技術(shù)要求自行設(shè)計了硫化 定型裝置 , 研制成功的 6644規(guī)格無內(nèi)胎沙漠 輪胎的質(zhì)量和各項技術(shù)指標均達到了國際先進 水平 , 填補了國內(nèi)空白 。目前 ,6644規(guī)格無內(nèi)胎沙漠輪胎已全面 投入生產(chǎn) , 并已部分投放市場 。(三角集團有限公司 于光國供稿 拉伸強度 /MPa扯斷伸長率 /%300%定伸應(yīng)力 /MPa邵爾 A 型硬度 /度 6262扯斷永久

17、變形 /%14141614阿克隆磨耗量 /cm 30110 0111 7024h 老化后 拉伸強度 /MPa 2015201419161919 扯斷伸長率 /%444464424412采用 BR9000的同規(guī)格輪胎的試驗結(jié)果一致 。 215 輪胎里程試驗胎冠膠分別采用 BR9000膠料和 BR9100膠料試制了一批 9100-2016PR 輪胎 , 發(fā)往廣 東省汽車站 、 廣東揭陽汽車站 、 廣東陽春汽車站 進行輪胎里程試驗 , 試驗結(jié)果如表 6所示 。 從表 6可以看出 , 在 3個試驗點 , 胎冠膠采 用 BR9100膠料的試驗輪胎的累計平均磨耗均 高于采用 BR9000膠料制造的輪胎 。

18、表 6 9100-2016PR 輪胎里程試驗結(jié)果3 結(jié)論(1 采用 BR9100的胎冠膠料的硫化起步 快 、 硫化速度快 ; 拉伸強度 、 彈性 、 熱老化性能有 所提高 , 壓縮疲勞溫升較低 , 壓縮永久變形較 小 , 老化前后磨耗量較小 ; 其它物理性能與采用 BR9000的膠料基本一致 。(2 采用 BR9100的胎冠膠料工藝性能較 差 , 通過調(diào)整混煉工藝后基本可滿足生產(chǎn)需要 。 (3 輪胎胎冠采用 BR9100膠料的成品輪 胎耐久性能與正常同規(guī)格輪胎相當(dāng) , 輪胎的累 計平均磨耗高于采用 BR9000膠料的輪胎 。 第 11屆全國輪胎技術(shù)研討會論文Application of NdBR to tire crow n compoundZOU M i ng 2qi ng , FU Jian 2hua , L I Yong 2chi(Guangzhou Pearl River Tire Co. , Ltd. , Guangzhou 510828,China Abstract :The physical properties ,especially abrasion resistance and heat build 2up were improved by replacing NiBR with the same amount of N