复合增粘树脂在全钢载重子午线轮胎中的应用

1、轮胎工业1998年第18卷468复合增粘树脂在全钢载重子午线轮胎中的应用郭跃辉张旭俞德宗青岛橡胶(集团)有限责任公司266041摘要,中加入复合增粘树脂,表1复合增粘树脂理化性能项目外观软化点/pH值灰分质量分数)(550指标实测值有较好的粘合性能,此性能欠佳将使成品轮胎出现诸如气泡、脱层等质量缺陷。在近期生产中,存在内衬层和各部位所用胶片粘合性能差的问题,这不仅影响了成品质量,也给成型工艺操作带来麻烦。为此,我们着手进行改善内衬层下层胶料和其它胶片胶料半成品粘合性能的试验研究。为改善胶料半成品粘合性能,一般使用石油树脂或酚醛树脂。以前,曾采用叔丁基酚醛树脂作增粘剂,结果胶片生产时粘辊现象严重

2、,无法进行生产。因此,我们在参考大量技术资料的基础上,选用石油类复合增粘树脂进行试验。本文就有关情况做一介绍。1实验111主要原材料黄色或浅棕色块状固体黄色块状固体809083587<01002010002其它原材料为常用原材料。112基本配方选择内衬层下层胶料(胶料A)和胶片胶料(胶料B)进行试验。胶料A基本配方:NR100;炭黑55;氧化锌8;不溶性硫黄5125;其它8125。胶料B基本配方:NR100;炭黑42;氧化锌8;不溶性硫黄6;其它915。113主要设备和仪器117L本伯里密炼机,日本神钢公司产品;15214mm开炼机;MDR2000硫化仪、MV2000门尼粘度计及T10电

3、子拉力机,均复合增粘树脂为青岛琴波化工有限公司产品,它是从石油裂解生产乙烯的副产物C9中提取苯乙烯及茚馏分,经催化聚合后再加入C5树脂、二甲苯树脂、辛基酚醛树脂及松香树脂等成分制成的一种新型橡胶增粘树脂。其理化性能如表1所示。作者简介郭跃辉,男,29岁。工程师。1992年毕业于黑龙江大学应用化学专业。主要从事全钢载重子午线轮胎配方设计、工艺管理和新型原材料应用研究工作。为孟山都公司产品。114试样制备与测试(1)室内小配合试验胶料A和B分别采用同一配方各制备两种胶料,在各自的其中一种胶料中加入2份复合增粘树脂。胶料均采用二段混炼:先采用117L本伯里密炼机混炼,转子转速为7618rmin-1,

4、混炼时间为5min;排胶后于第8期郭跃辉等1复合增粘树脂在全钢载重子午线轮胎中的应用469室温下停放4h,然后在15214mm开炼机上加硫黄和促进剂,最后压成胶片。胶料经两段混炼后取片进行检验。硫化特性用MDR2000硫化仪测试,门尼粘度和门尼焦烧用MV2000门尼粘度计测试。(2)半成品粘合性能试验将胶料A和B(包括加复合增粘树脂的试验胶料)分别在开炼机上混炼后,压成3mm厚的胶片。胶片的一面贴敷聚乙烯塑料表2胶料硫化特性测试结果项目门尼粘度ML(1+4)100门尼焦烧时间)/min(127101122.8921188141272.7101972105151772.828.801430180

5、1152181452.42815014501871180)硫化仪数据(1859016851094128711胶料A1#胶料2#胶料胶料B1#胶料2#胶料ML/(dNm)H/(dNm)10t50t90/min垫布,另一面贴敷在纤维帘布上mm×200,其一端用塑料纸隔离,以便拉伸时用夹具夹持。对粘合在一起的试样施加3912N滚动压力,反复滚压5次。试样停放4h。半成品粘合性能用T10电子拉力机测试。每个试样做两个平行试验,取算术平均值。(3)车间大配合试验选用胶料A和B,在这两种胶料中分别各加入2份复合增粘树脂,其它原材料品种和用量同正常生产用胶料,炼胶条件同正常生产工艺条件。对终炼胶取

6、样进行快检和硫化特性、物理性能测试。2结果与讨论211室内小配合试验(1)胶料硫化特性注:1#胶料为正常生产胶料;2#胶料为加2份复合增粘树脂的试验胶料。层专用胶料,即胶料A。由于硫化时内衬层下层紧靠胶囊,其受热温度高于胎体帘布胶,因此认为在配方设计上应使胶料A的硫化速度比胎体帘布胶慢。胶料B是由低铜钢丝胎体帘布胶过渡而来的,配方与之完全相同。基于同样原因,为使胶料门尼粘度降低而改变混炼条件制成胶料B。同胶料A一样,胶料B也属胎体帘布胶,其硫化速度也应比后者慢。通过加入复合增粘树脂进行试验,达到了减慢硫化速度的目的,这有利于提高产品的质量。(2)胶料物理性能胶料A和B物理性能测试结果分别如表3

7、和4所示。从表3和4可以看出,使用复合增粘树脂的试验胶料的定伸应力降低,拉伸强度和钢丝抽出力与没使用复合增粘树脂的胶料接近,扯断伸长率和撕裂强度明显增大。212半成品粘合性能试验胶料硫化特性测试结果如表2所示。从表2可以看出,使用复合增粘树脂后胶料门尼粘度降低,门尼焦烧时间延长,硫化速度稍有减慢。为什么要放慢胶料硫化速度?根据引进技术要求,内衬层下层胶使用胎体帘布胶。由于这种胶料粘性不好,我们根据生产实际情况将原胎体帘布胶的炼胶条件进行了调整,使胶料门尼粘度有所降低,制成内衬层下半成品胶片剥离测试结果如表5所示。从表5可以看出,复合增粘树脂明显改善了胶料的自粘性,从而提高了全钢载重子午线轮胎各

8、半成品部件之间的粘合性能。213车间大配合试验(1)胶料性能快检轮胎工业1998年第18卷470表3胶料A物理性能测试结果项目)/min硫化时间(151100%定伸应力/MPa300%定伸应力/MPa拉伸强度/MPa扯断伸长率/%IRHD硬度/度钢丝抽出力/N203.416.428.949274303.918.227.94307812581011#胶料404.520.027.040678604.720.125.737478202.914.028.151872303.416.227.74747613351612#胶料403.917.728.145676604.118.225.940277撕裂强度

9、/(kNm)回弹值/%注:同表2。-148494项)/min硫化时间(151100%定伸应力/MPa300%定伸应力/MPa拉伸强度/MPa扯断伸长率/%IRHD硬度/度钢丝抽出力/N204.016.828.649079304.719.126.84108013771121#胶料404.519.024.738280604.2171723.838880203.915.929.251679304.317.825.24108013001402#胶料404.317.824.641081604.317.124.240880撕裂强度/(kNm-1)回弹值/%注:同表2。5045长,硫化速度稍慢,与室内小配合

10、试验结果完表5半成品胶片剥离测试结果项目粘合力/N表面状况胶料A胶料20#胶料B胶料150#2胶料260#2#胶料260全相符。(3)胶料物理性能胶料A和B物理性能测试结果分别如表9和10所示。从表9和10可知,使用复合增粘树脂的试验胶料定伸应力稍稍偏低,拉伸强度与没使用复合增粘树脂的胶料接近,撕裂强度提高明显,与室内小配合试验结果基本相符。214试验胶料车间使用情况较光滑完全破坏部分破坏完全破坏注:同表2。胶料A和B性能快检结果分别见表6和7。从表6可以看出,试验胶料各项指标均符合胶料A快检要求,可将其用于在下工序生产内衬层下层胶片。从表7可以看出,试验胶料各项指标均符合胶料B快检要求,可将

11、其专用于生产016mm厚胶片。(2)胶料硫化特性胶料硫化性能测试结果如表8所示。从表8可以看出,使用复合增粘树脂的试验胶料的门尼粘值降低,门尼焦烧略有延胶料A试验胶料到下工序后,技术人员跟班生产并观察记录有关数据。该试验胶料专用于生产10100R20子午线轮胎内衬层。跟班观察发现,胶料表面较光滑、粘合性能改善,排胶温度无显著变化,但在生产中有刺激气味。成型车间使用后反映,胶料表面粘合性能有较大改善。胶料B试验胶料专用于生产016mm厚胶片,胶料表面粘合性能改第8期郭跃辉等1复合增粘树脂在全钢载重子午线轮胎中的应用471表6胶料A性能快检结果项目门尼粘度ML(1+4)100)/min门尼焦烧时间

12、(127)硫化仪数据(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标准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)钢丝抽出力/N3-31.1651166/1注:3()。表7胶料B性能快检结果项目门尼粘度ML(1+4)100)/min门尼焦烧时间(127)硫化仪数据(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标准75918218281801420178116011170900/1100ML/(dNm)MH/(dNm)t10/mint50/mint90/min密度/(Mgm-3)钢丝抽出力/N3注:3同表6。表8胶料硫化特性测试结果项目门尼粘度ML(1+4)100门尼焦烧时间)/min(1279155

15、21422100147110221159198217231801471100210591282162715014301801162101972112516014301831165)硫化仪数据(1857916761388127517胶料A#胶料2#胶料胶料B#胶料2#胶料善且较光滑,排胶温度有所降低,挤出速度加快,取片放置4d后粘合性能仍较好且保持时间延长,能满足正常生产技术要求。3结论(1)在粘合胶料中加入复合增粘树脂,可ML/(dNm)MH/(dNm)t10/mint50/mint90/min注:同表2。明显改善胶料半成品粘合性能,且其工艺性能良好。(2)胶料半成品粘合性能保持时间延长。(3

16、)胶料门尼粘度降低,焦烧时间延长,定伸应力稍有降低,撕裂强度明显提高,拉伸强度及钢丝抽出力与未加者基本一致。(4)可降低胶料生产成本。轮胎工业1998年第18卷472表9胶料A物理性能测试结果项目)/min硫化时间(151100%定伸应力/MPa300%定伸应力/MPa拉伸强度/MPa扯断伸长率/%IRHD硬度/度203.315.927.648472303.817.026.9464731211#胶料404.118.026.443274604.318.325.440874203.414.824.050076304.016.825.9452781392#胶料404.016.625.24367960

17、4.317.323.539879撕裂强度/(kNm)回弹值/%注:同表2。-14948B项/硫化时间(151100%定伸应力/MPa300%定伸应力/MPa拉伸强度/MPa扯断伸长率/%IRHD硬度/度4.418.526.643078305.120.125.939278981#405.219.823.835279605.119.621.732680204.216.625.845079304.317.325.9440801242#胶料404.618.825.340080604.517.422.538281撕裂强度/(kNm)回弹值/%注:同表2。-14845收稿日期1998203206Appli

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