抗湿滑树脂TL100在轿车胎面配方中的应用

1、抗湿滑树脂tl100在轿车胎面配方中的应用张海盟，刘鹏，焦文秀，丁全勇，顾高照（三角轮胎股份有限公司，山东 威海 264200）摘要：抗湿滑树脂主要成分是不饱和芳烃合成树脂。用于nr，br,sbr，iir等橡胶中，和白炭黑一起使用在轮胎配方中可以提高胎面干地和湿地抓地力，降低生热，提高轮胎干湿地操控性，降低滚动阻力，改善轮胎耐磨性能，即达到环保要求又提高了轮胎的安全性。the main component of anti moisture sliding resin is unsaturated aromatic resin. for nr, br, sbr, iir, rubber, and

2、 silica used together can improve the tyre tread dry and wet grip, reduce heat, improve the control of wetland tire dry, reduce rolling resistance, improve the wear resistance of the tire, which meet the requirements of environmental protection and improve the safety of the tire.关键词：抗湿滑树脂、抓地性、低滚动阻力、

3、高性能rolling resistance、grip, wet skid resistance近年来，国内外对轿车轮胎性能研究重点集中在滚动阻力，抗湿滑性、操控性、耐磨性等方面，这些性能已成为评价轮胎等级的标准。滚动阻力和抗湿滑性这两大轮胎性能相互影响，相互制约，怎么能使两者达到平衡且有所提高，或者在保持其他性能不变的情况下，集中突出一项或者两项，已经成为轮胎行业研究的课题之一。使用新材料是配方工程师提升轮胎性能手段之一，所以，我们开发低滞后，高湿抓性能的轮胎材料抗湿滑树脂tl100.在白炭黑胎面配方中使用，可提高轮胎抗湿滑性，干湿滑地操控性，降低滚动阻力，改善轮胎耐磨性能，同时胶料其他物理性

4、能也能保持或提高。 本文主要研究抗湿滑树脂tl100在轿车轮胎胎面胶中的应用，通过对胶料性能研究，挖掘其性能特点，为高性能轿卡轮胎胎面做出技术参考。 1、实验1.1 主要原材料溶聚丁苯2564s，中石油公司生产； br9000、sbr1502，齐鲁石化公司生产；白炭黑7000gr，德固萨公司生产，环保油，道达尔生产；抗湿滑树脂tl100，德国吕特格公司；氧化锌，潍坊龙达；促进剂，荣成化工；防老剂，中石化南京； 1.2 抗湿滑树脂检测指标：检测项目测试值测试指标软化点9792-105酸值mgkoh/g0.30.5颜色，gardner63791.3 配方对比配方：生胶100，炭黑50，白炭黑30，

5、有机硅8，硬脂酸1，氧化锌4，硫磺1.75，其他材料相同。试验配方：生胶100，炭黑50，白炭黑30，有机硅8，抗湿滑树脂5，硬脂酸1，氧化锌4，硫磺1.75,，其他材料相同。1.4 主要设备1）门尼粘度：采用台湾高铁gt-7080-52型门尼粘度仪测试。2)橡胶加工分析仪（rpa2000）：美国阿尔法公司；3）硫化仪：采用美国alpha公司rheometer mdr2000硫化仪分析测试，试验温度160，时间60min。4）炼胶：1.5l小型密炼机,德国克虏伯公司生产.5）常规物性：电子拉力机：台湾高铁gt-al-7000m6）动态力学性能：硫化胶的动态力学性能采用美国alpha公司的dmt

6、a-tv型粘弹谱仪测试，试验温度范围-40801.5 混炼工艺提栓3次70s左右提一次在小密炼机中进行母胶混炼，搁置2小时候后同样在小型密炼机进行终炼胶混炼。加料顺序：生胶 炭黑和小料 排胶(温度140-145），混炼时间310s。提栓2次终炼胶加料顺序：母胶 硫磺和促进剂 排胶（温度95） 薄通下片，混炼时间120s。1.6 性能测试（1）硫化特征。采用无转子硫化仪进行测试，试验温度为150，时间60min。（2）物理性能。邵尔a型硬度按gb/t531-2008橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法进行测试；拉伸性能和撕裂强度采用万能材料试验机分别按gb/t531-2009硫化橡胶或热塑性 拉伸应力

7、应变性能的测定和gb/t531-2008硫化橡胶或热塑性 撕裂强度的测定进行测试。（3）耐热空气老化性能。采用老化试验烘箱按gb/t3512-2001硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验进行测试，试验条件10048h。（4）应力扫描。采用rpa（2000）对混炼胶和硫化胶进行应变扫描。混炼胶测试条件：温度60，频率1hz,应变范围0-400%。硫化胶测试条件：试验温度100，频率10nz,应变范围0-43%。松弛时间120s。（5）动态力学性能测试（dma）。动态力学热分析是研究材料粘弹性的重要手段。材料的动态力学行为是指材料在振动条件下，即在交变应力（或交变应变）作用下的响应。试验条

8、件：拉伸模式下：温度扫描：-4080,动态应变0.25%，频率10hz,2 结果与讨论2.1物理性能硫化胶的物理性能对比数据见表1表1 硫化胶物理性能项目对比配方试验配方邵尔a型硬度64636364拉伸强度mpa17.618.518.919.2拉断伸长率%398416516447撕裂强度/(kn.m-1)40403940300%定伸应力/mpa10.49.89.310.1100%定伸应力/mpa3.0 2.52.12.5永久变形20202020dln磨耗mg/cm30.1310.1260.1210.128回弹值%3837383810048h老化后邵尔a型硬度/度72707173拉伸强度mpa1

9、6.816.417.117.9拉断伸长率%279295397326300%定伸应力/mpa13.213.813.412.9100%定伸应力/mpa5.45.75.85.7老化系数0.670.630.680.65由上表1可以看出，试验胶料的拉断伸长率比对比胶料的要高。磨耗值比对比胶料的小，表明耐磨性能优。老化后，试验胶料的老化保持率比对比胶料的略小，抗老化性能优于对比胶料。2.2硫化性能表2 胎面胶门尼粘度及硫化特性项目对比胶料试验胶料门尼粘度 ml(14)10055545351门尼焦烧时间（125）29.82 28.94 28.21 28.26 硫化仪数据（15060mim)ml/(n.m)9

10、.72 9.76 10.28 10.98 mh/(n.m)40.41 44.17 41.35 42.76 t10/min6:486:067:106:38t90/min12:3811:5012:4313:21从上表可以看出，试验胶料的硫化性能与对比胶料相当。说明加入tl100树脂对胶料的硫化性能没太大影响。2.3 胶料加工性能对比使用rpa2000橡胶加工分析仪对试验胶和正常胶在相同的条件下进行应力松弛和应变扫描测试。测试条件：1、松弛时间120s,温度100，应变70%; 2、应变扫描：温度100，频率10hz。表3 胶料应力松弛项目对比胶料试验胶料t50/s0.0650.066t60/s0.

11、1420.144t90/s7.37.0由表3可以看出测试胶料和对比胶料应力松弛时间相当，表明两者胶料加工性能相当。表4 胶料应变扫描应变%对比 s试验s对比g试验g对比tg试验tg0.981.3551.393789.03798.80.3420.38610.047.9698.216428.75441.430.3820.39319.5613.3313.79362.88374.80.3940.40429.9917.5418.09317.31327.970.4190.428备注：s-弹性扭矩；g-粘性模量；由表4看出两胶料的弹性扭矩s和粘性扭矩树脂基本接近。说明两胶料的动态力学性能相当。图1图2从图1

12、储存模量曲线可以看出测试胶料与对比胶料的加工性能相当；图2应变扫描中tg值可以预测炭黑分散性，tg值越大，与橡胶结合越多，混炼效果越优，图2可以看出测试胶料的炭黑分散比对胶料略优。2.4 动态力学性能测试（dma）轮胎在使用中主要承受交变应力作用，用动态粘弹谱仪（dma）数据表征硫化胶的动态力学性能是研究轮胎胎面胶的重要手段。0时的tg值表征胶料抗湿滑性，值越大抗湿滑性越好。60时的tg值表征胶料的滚动阻力，值越小滚阻越好越好。备关注的轮胎使用性能参数有滚动阻力，抗湿滑性等均可以在图表中得到有效表征。项目对比胶料试验胶料tan-250.7260.662tan00.3320.464tan250.

13、1820.257tan600.2000.197e018.82442.51- 2588.775435.662511.63921.95607.63813.598e05.39419.844-2564.433288.47252.1185.645600.9982.686表5 硫化胶动态力学性能表：图1图2图1中对比胶料的玻璃化转变温度大约在-44，在玻璃化转变区试验胶料的储存模量比对比胶料的高，说明在此区域试验胶料的弹性模量高，滞后损失小。图2可以看出测试胶料在0时的损耗因子tg对比胶料提高了40%。60时tg值与比对比胶料降相当。胶料干湿地操控性也比对比胶料好。3、轮胎试制根据小配合试验结果，我们对胎

14、面胶配方进行优化，在不影响抗湿滑性的基础上，大力降低轮胎滚动阻力。3.1工艺性能轮胎试制大配合试验按照常规工艺进行，生产的轮胎胎面正常，成品胎外观无异常。3.1.1大配合试验结果分析表6 胶料硫化性能和物理性能项目对比配方试验配方邵尔a型硬度64626664拉伸强度mpa16.918.516.619.9拉断伸长率%362416355447撕裂强度/(kn.m-141404040300%定伸应力/mpa149.813.410.1100%定伸应力/mpa3.42.53.42.5永久变形16201620dln磨耗mg/cm30.1310.1360.1290.138回弹值%38373838胶料硫化性能门尼粘度 ml(14)1006367门尼焦烧时间（125）26.3724.03硫化仪数据（15060mim)ml/(n.m)2.362.3mh/(n.m)16.1414.22t10/min5.83.78t90/min15.1111.9胶料动态粘弹性（dma）tan00.35150.49335tan600.123050.109273.2成品胎性能根据国标gb/t29040-2012汽车轮胎滚动阻