朱江涛,韦邦风(徐州徐工轮胎有限公司,江苏徐州　221005)
　　作者简介:朱江涛(1970 ),男,江苏靖江人,徐州徐工轮胎有限公司工程师,学士,主要从事轮胎配方设计与工艺管理工作。
    在子午线轮胎逐渐成为载重轮胎主导产品的今天,9 00-20～12 00-20作为载重斜交轮胎常规产品,仍有一定的销售市场。通过对我公司的退赔载重斜交轮胎进行分析,发现胎圈爆是其中问题之一。通过组织攻关,9 00-20～11 00-20载重轮胎的胎圈爆现象得到明显改善,而12 00-20载重轮胎胎圈爆问题仍未完全解决。为此,公司专门针对12 00-20载重轮胎的质量问题进行了改进,除在工艺上作了相应技术调整外,在胎体帘布胶和胎圈包布胶配方中使用橡胶增强剂ＲＩ进行试验,取得了较好效果。
    橡胶增强剂ＲＩ是由硅烷偶联剂、活性剂、分散剂与高比表面积含硅化合物经高温反应、粉碎、筛选等工序精制而成,目前已向市场推出了ＲＩ 001和ＲＩ 002两个产品。ＲＩ 001能够赋予胶料良好的粘合性能,提高胶料与帘线的粘合力;ＲＩ 002可部分替代软质炭黑,降低成本,改善胶料的生热、耐屈挠和耐疲劳性能。本工作研究橡胶增强剂ＲＩ 001和ＲＩ 002分别在12 00-20载重轮胎内层帘布胶和胎圈包布胶中的应用。
    1　实验
    1 1　主要原材料
    橡胶增强剂,牌号ＲＩ 001和ＲＩ 002,大连恒立达合成化工股份有限公司产品。
    1 2　配方(1)内层帘布胶试验配方:ＮＲ50,ＳＢＲ40,ＢＲ　10,炭黑Ｎ330 28,炭黑Ｎ762 17,氧化锌　5,硬脂酸　2,硫黄　2,促进剂ＣＺ　0.9,促进剂ＤＭ　0.6,防老剂4010ＮＡ　2.5,松焦油　8,橡胶增强剂ＲＩ 0014,其它　3.7。
     生产配方中不加橡胶增强剂ＲＩ 001,其它均同试验配方。
    (2)胎圈包布胶
     试验配方:ＮＲ70,ＳＢＲ10,ＢＲ20,精细再生胶15,炭黑Ｎ330　32,炭黑Ｎ660　18,氧化锌　4,硬脂酸　3,硫黄　2 2,促进剂ＮＯＢＳ0.8,促进剂ＤＭ0.9,防老剂ＲＤ1.5,芳烃油12,橡胶增强剂ＲＩ 002　15,其它　1.4。
    生产配方:ＮＲ70,ＳＢＲ10,ＢＲ20,精细再生胶15,炭黑Ｎ330　32,炭黑Ｎ660　28,氧化锌4,硬脂酸3,硫黄2.1,促进剂ＮＯＢＳ　0 5,促进剂ＤＭ　0.75,防老剂ＲＤ　1.5,芳烃油　11.5,其它　1.4。
    1 3　设备与仪器
    Φ160ｍｍ×320ｍｍ开炼机,ＧＫ 270型密炼机,ＸＭ140型密炼机,100ｔ平板硫化机,ＧＫ ⅡＡ型硫化仪,ＸＬＬ 250Ｎ型强力试验机,ＹＳ 25压缩生热疲劳机,401型老化试验箱,ＷＭＬ 76型阿克隆磨耗机,ＲＣＬＭ Ⅱ型炭黑分散度仪。
    1 4　试样制备
    小配合试验胶料在开炼机上混炼,橡胶增强剂ＲＩ 001与氧化锌一起加入,ＲＩ 002与炭黑一起加入。加料顺序为:生胶→防老剂、氧化锌、硬脂酸→炭黑→油→促进剂、硫黄→薄通3次下片。
    大配合试验胶料分两段混炼,橡胶增强剂ＲＩ 001与小料一起加入,ＲＩ 002与炭黑一起加入。一段混炼在ＧＫ 270型密炼机中进行,转子转速为40ｒ·ｍｉｎ-1,加料顺序为:生胶、小料→炭黑→油→排胶;二段混炼在ＸＭ140型密炼机中进行,转子转速为20ｒ·ｍｉｎ-1,加料顺序为:一段母炼胶(3/4量)→促进剂→一段母炼胶(剩余量)→硫黄→排胶。
    1 5　性能测试
    各项性能均按相应的企业标准或国家标准进行测定。
    2　结果与讨论
    2 1　理化分析
    橡胶增强剂ＲＩ 001和ＲＩ 002的理化分析结果分别如表1和2所示。
　　从表1和2可以看出,橡胶增强剂ＲＩ 001和ＲＩ 002的各项理化分析结果均符合企业标准要求。


    2 2　小配合试验
    2 2 1　内层帘布胶内层帘布胶小配合试验结果如表3所示。　　从表3可以看出,与生产配方相比,试验配方胶料的门尼焦烧时间缩短,生热降低,老化前后的Ｈ抽出力提高,其它性能基本相当。
    2 2 2　胎圈包布胶胎圈包布胶小配合试验结果如表4所示。　　从表4可以看出,与生产配方相比,试验配方胶料老化前后的Ｈ抽出力和耐磨性提高,这有利于减小胎圈包布的异常磨损;其它性能基本相当。

     2 3　大配合试验内层帘布胶和胎圈包布胶大配合试验结果如表5所示。

　　从表5可以看出,内层帘布胶和胎圈包布胶的大配合试验结果与小配合试验结果基本一致。胎圈包布胶试验配方的耐磨性提高,有助于减缓因轮胎与轮辋间存在的周期性的微小位移所导致的胎圈部位的磨损速度,大大减小爆胎几率,提高车辆行驶的安全性。
    2 4　工艺性能
    内层帘布胶和胎圈包布胶试验配方的混炼工艺性能均较好,尤其是胎圈包布胶,以相同的混炼工艺所生产的胶料,试验配方胶料的炭黑分散性优于生产配方胶料。
　　内层帘布胶和胎圈包布胶试验配方的压延帘布表面均较光滑,尤其是胎圈包布胶的尺寸稳定性较好。
    本次试验共生产了12 00-2018ＰＲ八角花纹轮胎250条,轮胎胎圈部位均未出现缺胶现象,外观合格率达到100%。胎圈包布胶试验配方胶料表现出极佳的流动性,解决了以往轮胎外观零缺陷率(公司内控指标,是指外观无任何缺陷的产品占产品总量的比例)偏低的问题。         2 5　成品试验以试验配方制作12 00-20载重轮胎进行耐久性试验,试验轮胎累计行驶77ｈ未出现异常现象。随后将试验轮胎装在徐州至上海的货车上进行实际里程试验,行驶路线主要为徐 连高速、京 沪高速及沪 宁高速公路的相应路段,试验时间为2004年5月20日～11月25日,共行驶75400ｋｍ,试验轮胎未出现爆胎现象,超出了预期的目标。
    2 6　经济效益分析以2004年12月原材料市场价格计算,内层帘布胶试验配方成本比生产配方低0 21元·ｋｇ-1,胎圈包布胶试验配方成本比生产配方低0 36元·ｋｇ-1,每条载重轮胎平均降低胶料成本4 5元。以年产20万条载重轮胎计,每年可为企业创造90万元的经济效益。
    3　结论
    (1)在12 00-20载重轮胎内层帘布胶中加入橡胶增强剂ＲＩ 001,可缩短胶料的门尼焦烧时间,降低生热,提高粘合性能;在胎圈包布胶中加入橡胶增强剂ＲＩ 002,可提高硫化胶的粘合性能和耐磨性。
     (2)采用两种橡胶增强剂均可改善胶料的工艺性能,轮胎成品性能达到设计要求,还可降低胶料成本