半鋼子午線輪胎帶束層膠配方的改進(jìn)

1、半鋼子午線輪胎帶束層膠配方的改進(jìn)黃 凱 , 茍登峰(貴州輪胎股份有限公司 , 貴州 貴陽 550008摘要 :對半鋼子午線輪胎帶束層膠配方進(jìn)行改進(jìn) , 以提高帶束層的生 產(chǎn)效率。結(jié)果表明 , 以石油樹脂減 量替代芳 烴油 , 膠料的加工安全性提高 , 硫化膠的撕裂強(qiáng)度和 H 抽出力增大 ; 改進(jìn) 配方帶束層膠 的擠出速度 明顯提高 , 可在不 增加設(shè)備的前提下 , 提高半鋼子午線輪胎的生產(chǎn)能力。 關(guān)鍵詞 :半鋼子午線輪胎 ; 帶束層膠 ; 石油樹脂中圖分類號 :T Q336. 1; U 463. 341+. 6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B 文章編號 :1006-8171(2008 03-0156-03作

2、者簡介 :黃凱 (1978- , 男 , 貴州貴陽人 , 貴州輪 胎股份有 限 公司助理工程師 , 學(xué)士 , 主 要從事半鋼 子午線輪 胎配方 設(shè)計(jì)及 技 近年來 , 我國汽車工業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢 ,產(chǎn)銷量逐年增大 , 其中以乘用車的增幅最大。大 部分乘用車使用半鋼子午線輪胎 , 因此近年來半 鋼子午線輪胎的需求量也呈增大的趨勢。為了滿 足市場需求 , 提高我公司半鋼子午線輪胎的生產(chǎn) 能力 , 對半鋼子午線輪胎帶束層膠配方進(jìn)行調(diào)整。 采用石油樹脂替代芳烴油 , 以提高帶束層膠料的 加工安全性 , 改善膠料與鋼絲簾線的粘合性能 , 提 高輪胎的產(chǎn)量和質(zhì)量 , 取得了良好的效果 , 現(xiàn)將試 驗(yàn)情

3、況簡介如下。 1 實(shí)驗(yàn)1. 1 主要原材料NR, 5#標(biāo)準(zhǔn)膠 , 云南農(nóng)墾橡膠公司產(chǎn)品 ; BR, 牌號 9000, 中國石化北京燕山石油化工股份有限 公司產(chǎn)品 ; 氧化鋅 , 貴州中江礦業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn) 品 ; 硬脂酸 , 江蘇 中鼎 化學(xué) 有限 公 司產(chǎn) 品 ; 炭黑 N326, 青島德固薩化學(xué)有限公司產(chǎn)品 ; 芳烴油 , 河 南洛陽市洛北福利石油化工廠產(chǎn)品 ; 石油樹脂 , 靖 江匯源化工有限公 司產(chǎn)品 ; 防 老劑 RD 和 4020, 中國石化南京化工廠產(chǎn)品 ; 促進(jìn)劑 NOBS, 東北助 劑化工有限公司產(chǎn)品 ; 叔丁酚醛硫化樹脂 , 無錫市 化工助劑廠產(chǎn)品。 1. 2 配方生產(chǎn)配方

4、 :NR/BR 100, 炭黑 N326 56, 氧化鋅 10, 硬脂酸 0. 5, 芳烴油 4, 防老劑 RD/4020 1/2, 鈷鹽粘合增進(jìn)劑 1, 防焦劑 CTP 0. 2, 叔丁酚醛硫化樹脂 3. 5, 硫黃 1. 5, 促進(jìn)劑 NOBS 1, 其它 4. 5。試驗(yàn)配方以 2份石油樹脂替代 4份芳烴油 , 其余組分及用量均與生產(chǎn)配方相同。 1. 3 主要設(shè)備與儀器LJ -150型開煉機(jī)和 XLB -500 500型平板硫 化機(jī) , 青島巨融機(jī)械技術(shù)有限公司產(chǎn)品 ; 3L 密煉 機(jī) , 美國法雷爾公司產(chǎn)品 ; GK270型密煉機(jī) , 益陽 橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司產(chǎn)品 ; PX420型

5、密煉 機(jī) , 意大 利 Pom ini 公司 產(chǎn)品 ; T2000E 型 電子拉 力機(jī)、 Y3000E 型壓縮升熱試驗(yàn)機(jī)、 M 200E 型橡膠 門尼粘度儀和 R100E 型橡膠硫化儀 , 北京友深電 子儀器有限公司產(chǎn)品。 1. 4 試樣制備小配合試驗(yàn)?zāi)z料在 3L 密煉機(jī)中分兩段進(jìn)行 混煉 , 一段混煉轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 80r m in -1, 混煉 工 藝為 :生膠和 小 料 30s黑 和石 油 樹脂 壓壓 125160; 二段混煉轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 40r min -1, 混煉工藝為 :一 段混煉膠、 硫黃、促進(jìn) 劑和防焦劑 7590由于采用石油樹脂減量替代芳烴油會(huì)導(dǎo)致炭黑的分散性下降 , 因此大配合試

6、驗(yàn)?zāi)z料采用四段 混煉工藝 , 炭黑分段加入。一段混煉在 PX420型 密煉機(jī)中進(jìn)行 , 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 55r min-1, 混煉工156輪 胎 工 業(yè) 2008年第 28卷第 3期和 2/3炭黑 壓壓砣 130提壓砣160;二段混煉在 PX420型密煉機(jī)中進(jìn)行 , 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 55r m in -1, 混煉工藝為 :一段混煉膠、 氧化鋅、防老劑和另 1/3炭黑 壓壓砣 160排膠 ; 三段混煉在 GK270型密煉機(jī)中進(jìn)行 , 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 40 r m in -1, 混煉工藝為 :二段混煉膠和鈷鹽粘合增進(jìn)劑 145排膠 ; 終煉在 GK270型密煉機(jī)中進(jìn)行 , 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 20r min -1,

7、混煉工藝 為 :三段混煉膠、 硫黃、 促進(jìn)劑和防焦劑 壓壓砣50s壓壓砣 100s 981. 5 性能測試膠料各項(xiàng)性能均按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測定。 2 結(jié)果與討論2. 1 小配合試驗(yàn)小配合試驗(yàn)結(jié)果如表 1所示。從表 1可以看出 , 與生產(chǎn)配方相比 , 試驗(yàn)配方 膠料的 t 10和 t 90有所延長 , 硫化速度較慢 , 加工安 全性較好 ; 試驗(yàn)配方硫化膠的撕裂強(qiáng)度和 H 抽出 力較大 , 高溫下的拉伸性能較好 , 其余性能相差 不大。表 1 小配合試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng) 目 試驗(yàn)配方 生產(chǎn)配方 項(xiàng) 目 試驗(yàn)配方 生產(chǎn)配方門尼粘度 M L(1+4 100 75. 770. 1H 抽出力 1 /N 8607657

8、24687門尼焦燒時(shí)間 (125 /min 100 拉伸強(qiáng)度 /M Pa 15. 114. 212. 814. 4 t 514. 6014. 78100 拉斷伸長率 /%425390360390 t 3013. 489. 38壓縮生熱 2 /硫化儀數(shù)據(jù) (145 基部 2827 M L /(N m 1. 411. 25 中部 144140 M H /(N m 4. 754. 61100 24h 熱空氣老化后t 10/min 6. 585. 95 邵爾 A 型硬度 /度 83838383 t 90/min 17. 3814. 48 100%定伸應(yīng)力 /M Pa 7. 87. 26. 67. 3硫

9、化時(shí)間 (145 /min 30403040 拉伸強(qiáng)度 /M Pa 18. 020. 219. 017. 9邵爾 A 型硬度 /度 79787878 拉斷伸長率 /%244278285254 100%定伸應(yīng)力 /M Pa 4. 54. 54. 54. 5 撕裂強(qiáng)度 /(kN m -1 42444337 300%定伸應(yīng)力 /M Pa 16. 616. 615. 615. 7 H 抽出力 1 /N 798790760766拉伸強(qiáng)度 /M Pa 25. 024. 925. 023. 7 壓縮生熱 2 /拉斷伸長率 /%450448464447 基部 2626拉斷永久變形 /%30313330 中部

10、144140撕裂強(qiáng)度 /(k N m -1 96868778注 :1 鋼絲簾線規(guī)格為 2+2 0. 38; 2 沖程 4. 45mm, 負(fù)荷 1M Pa, 溫度 55 。2. 2 大配合試驗(yàn)芳烴油可改善膠料的加工性能 , 但對硫化膠 的物理性能有一定影響。由于試驗(yàn)配方中無芳烴 油 , 為解決炭黑分散性較差的問題 , 將混煉工藝調(diào) 整為四段混煉 , 炭黑分段加入。工藝調(diào)整后 , 炭黑 的分散級別由原來的 6級提高到 7級 , 膠料的門 尼粘度也有所降低。大配合試驗(yàn)結(jié)果如表 2所示。從表 2可以看 出 , 大配合試驗(yàn)結(jié)果與小配合試驗(yàn)基本一致。 2. 3 擠出工藝使用試驗(yàn)配方膠 料進(jìn)行帶束層 擠出生

11、產(chǎn)試 驗(yàn) , 在 擠出 溫度為 95 時(shí) , 擠出速 度能 夠達(dá)到 1314m m in -1, 而正常情況下生產(chǎn)配方膠料 的擠出速度僅為 910m min -1。由此可見 , 采 用試驗(yàn)配方膠料 , 帶束層的生產(chǎn)效率明顯提高。 2. 4 成品性能采用 試驗(yàn) 配方 試 制 235/85R16輪胎 , 按照 GB/T 4501 1998進(jìn)行耐久性試驗(yàn) , 結(jié) 果如表 3所示。從表 3可以看出 , 采用試驗(yàn)配方的輪胎耐久 性能與采用生產(chǎn)配方的輪胎基本一致 , 能夠滿足 使用要求。157黃 凱等 . 半鋼子午線輪胎帶束層膠 配方的改進(jìn)表 2 大配合試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng) 目 試驗(yàn)配方 生產(chǎn)配方 項(xiàng) 目 試驗(yàn)配方

12、 生產(chǎn)配方 門尼粘度 M L(1+4 100 53. 861. 8撕裂強(qiáng)度 /(kN m -1 83536446門尼焦燒時(shí)間 (125 /min H 抽出力 1 /N 612635591621 t 516. 3716. 22壓縮生熱 2 /t 3013. 6210. 02 基部 3029硫化儀數(shù)據(jù) (145 中部 148145 M L /(N m 2. 041. 75100 24h 熱空氣老化后M H /(N m 5. 515. 45 邵爾 A 型硬度 /度 82817879 t 10/min 6. 555. 48 100%定伸應(yīng)力 /M Pa 7. 57. 87. 27. 3 t 90/mi

13、n 21. 0217. 35 拉伸強(qiáng)度 /M Pa 20. 518. 913. 414. 2硫化時(shí)間 (145 /min 30403040 拉斷伸長率 /%260227186182邵爾 A 型硬度 /度 74767474 撕裂強(qiáng)度 /(kN m -1 37323430 100%定伸應(yīng)力 /M Pa 4. 54. 73. 94. 4 H 抽出力 1 /N 571584557558 300%定伸應(yīng)力 /M Pa 18. 919. 117. 217. 4 壓縮生熱 2 /拉伸強(qiáng)度 /M Pa 24. 625. 223. 625. 6 基部 2828拉斷伸長率 /%414415418434 中部 14

14、7144拉斷永久變形 /%26262328注 :同表 1。表 3 成品輪胎耐久 性試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng) 目 試驗(yàn)配方 生產(chǎn)配方 累計(jì)行駛時(shí)間 /min 6261累計(jì)行駛里程 /km 177. 1174. 6通過速度 /(km h -1 170170 3 結(jié)語改進(jìn)配方投入生產(chǎn)后 , 在不增加生產(chǎn)設(shè)備的 情況下 , 帶束層生產(chǎn)能力提高 45%, 配合硫化工 藝調(diào)整 , 半鋼子午線輪胎的生產(chǎn)能力提高 30%。 收稿日期 :2007-09-13Modification of the belt compound of sem-i steel radial tireH UA N G K ai, GO U Deng

15、-f eng(Guizhou T ire Co. , Ltd, Guiyang 550008, Chin aAbstract:The belt compound of sem-i steel radial tire w as modified to raise production efficiency of belt. The results show ed that by replacing ar omatic oil w ith petro leum r esin at reduced w eig ht, the pro cessing safety improved, tear str

16、ength of the vulcanizate and H pul-l o ut force increased; the ex tru -ding speed of modified belt compound increased significantly, and the pro duction capacity of sem-i steel radial tire enhanced w ithout adding new equipm ents.Keywords:sem-i steel radial tire; belt co mpo und; petroleum resinBFNT 增產(chǎn)新規(guī)格工程機(jī)械輪胎 中圖分類號