多功能橡胶助剂ZNZB746在全钢载重子午线
轮胎胎面胶中的应用
林向阳，黄义钢，安丰勇
(青岛双星轮胎工业有限公司，山东胶南 266400)
摘要：研究多功能橡胶助剂Z NZ B746在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用，并与增塑剂FS2200进行对比。结果表明，加入Z NZ B746可以延长胶料的焦烧时间，赋予胶料更优的工艺性能，有效减少胎面半成品的气孔，提高致密性；可以提高胶料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度等物理性能和耐磨性能;Z NZ B746能起到抗硫化返原剂的作用，使轮胎胶料老化后的耐磨性能明显改善。
关键词：多功能橡胶助剂；全钢载重子午线轮胎；胎面胶；耐磨性能
中图分类号:T Q330138+7;U463.341+.6 文献标识码:B 文章编号:100628171(2005)0120020204
多功能橡胶助剂Z NZ B746是一种锌皂盐，为可溶性的活性剂，在NR配方中可作为增塑剂使用，因其具有优异的分散性、增塑性、抗硫化返原性以及能够提高胶料的各项物理性能等得到了国外众多著名轮胎公司的青睐。本工作研究了Z NZ B746在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用，并与使用增塑剂FS2200的正常生产配方进行了对比。
1 实验
111 原材料
NR，牌号S MR20，马来西亚产品；增塑剂FS2 200，武汉径河化工有限公司产品；多功能助剂Z NZ B746,STRUK T O L公司产品；其它材料为全钢子午线轮胎生产常用材料。
112 配方
试验基本配方:NR 100，炭黑 38.5，防老剂 4.5，硫化体系 8.5，多功能助剂Z NZ B746 2，其它 18。生产配方除加工助剂为增塑剂FS2200外，其余同试验配方。
113 试验设备和仪器
GK400N型密炼机，德国克虏伯公司产品;
作者简介：林向阳(19682)，男，山东荣成人，青岛双星轮胎工业有限公司高级工程师，学士，主要从事全钢子午线轮胎配方设计与工艺管理工作。GK255N型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公
司产品;XK2150型开炼机，广东湛江机械厂产品;Φ200/Φ150双复合挤出机，德国特乐斯特公司产品;MD
R2000E型硫化仪、MV2000型门尼粘度仪和TE NS OMETER2000型电子拉力机，美国埃迩法科技有限公司产品;1.0MN蒸汽平板硫化机，上海第一橡胶机械厂产品;401B型老化试验箱，江都试验机械厂产品。
114 胶料混炼工艺
11411 小配合试验
小配合试验胶料混炼在XK2150型开炼机上进行，其工艺为：生胶塑炼→加小料(硫黄和促进剂除外)→加炭黑→加促进剂和硫黄等。11412 大配合试验
大配合试验胶料母炼在GK400N型密炼机中进行，终炼在GK255N型密炼机中进行。
一段母炼胶：转子转速为50r・min-1，排胶温度为(155±5)℃。加料顺序为：生胶塑炼
40s
加2/3炭黑、小料
30s
清扫20s清扫→压至155℃排胶。
二段母炼胶：转子转速为45r・min-1，排胶温度为(155±5)℃。加料顺序为：加一段母炼胶
40s
加1/3炭黑、小料
30s
清扫→压至155℃排胶。
终炼胶：转子转速为20r・min-1，排胶温度为(105±5)℃。加料顺序为：加二段母炼胶和硫黄、
促进剂30s清扫40s清扫→压至105℃排胶。
115 性能测试
胶料各项物理性能均按相应国家标准进行测试。
2 结果与讨论
211 理化分析
Z NZ B746的理化分析结果见表1。从表1可以看出,Z NZ B746样品的检测结果达到其技术标准要求。
表1 ZNZB746的理化分析结果
项 目实测结果指 标
外观灰白白或灰白
软化点(环球法)/℃106103～113
锌质量分数0.086≤0.100
212 小配合试验
小配合试验胶料的硫化特性、焦烧性能和硫化胶物理性能如表2和3所示。
从表2可以看出，与使用增塑剂FS2200的生
表2 小配合试验硫化胶的硫化特性和焦烧性能
项 目试验配方生产配方
门尼焦烧时间(127℃)/m in32.526.6钢丝轮胎
硫化仪数据(151℃)
M L/(dN・m) 2.04 1.28
M H/(dN・m)14.6114.51
t10/m in 6.95 5.58
t50/m in9.207.53
t90/m in13.7512.88
产配方相比，使用Z NZ B746的试验配方明显延长了胶料门尼焦烧时间和正硫化时间，同时稍微降低了胶料的硫化速度，这表明Z NZ B746可以提高胶料的加工安全性。
从表3可以看出，加入Z NZ B746的试验配方，其胶料老化前后的硬度基本上与生产配方保持一致；胶料的定伸应力较生产配方有显著的提高,100%定伸应力由原来的平均3.1MPa提高到3.4MPa,300%定伸应力由12.8MPa提高到14.3MPa。定伸应力的提高有利于减少轮胎行驶过程中花纹块的蠕动，提高耐磨性能。
使用Z NZ B746的试验配方胶料老化前后的撕裂强度比使用增塑剂FS2200的正常生产配方均有很大提高，这表明Z NZ B746可以提高胎面胶
表3 小配合试验胶料的物理性能
项 目试验配方生产配方
硫化时间(151℃)/m in203040203040邵尔A型硬度/度696969697070 100%定伸应力/MPa 3.6 3.4 3.4 3.1 3.1 3.2 300%定伸应力/MPa14.214.114.612.812.513.0拉伸强度/MPa25.525.925.624.225.023.7拉断伸长率/%502516526519527463拉断永久变形/%282521213128撕裂强度/(kN・m-1) 134.8 114.3 回弹值/% 39.5 40.1 阿克隆磨耗量/cm3 0.25 0.26 100℃×72h热空气老化后
邵尔A型硬度/度 76 75 100%定伸应力/MPa 6.2 5.5 300%定伸应力/MPa 20.1 17.9 拉伸强度/MPa 24.2 21.1 拉断伸长率/% 390 373 拉断永久变形/% 24 25 撕裂强度/(kN・m-1) 52.7 46.4 回弹值/% 39.2 36.1 阿克隆磨耗量/cm3 0.26 0.36
的耐刺扎及抗崩花掉块能力。
从经100℃×72h热空气老化后的胶料性能看，试验配方胶料的拉伸强度保持率明显高于生产配方胶料；试验配方胶料的耐磨性能降低很少(磨耗量只增大了0.01cm3)，而生产配方胶料磨耗量增大了0.1cm3。以上两点表明Z NZ B746能够起到抗硫化返原剂的作用，在配方中加入Z NZ B746可以明显改善轮胎胶料老化后的耐磨性能。
213 大配合试验
为进一步研究Z NZ B746对大配合胶料硫化特性和焦烧性能、硫化胶物理性能及工艺性能的影响，在小配合试验的基础上又进行了大配合试验。
大配合试验胶料的硫化特性、焦烧性能及硫化胶物理性能如表4和5所示。从表4和5可以看出,Z NZ B746对大配合试验胶料的硫化特性和
表4 大配合试验胶料的硫化特性和焦烧性能
项 目试验配方生产配方
门尼焦烧时间(127℃)/m in29.8227.72
硫化仪数据(151℃)
M L/(dN・m) 1.90 1.76
M H/(dN・m)14.1313.82
t10/m in 6.1 6.4
t50/m in9.69.4
t90/m in16.415.7
焦烧性能的影响与小配合试验基本一致。试验配方胶料的100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、弹性和耐磨性能均优于生产配方胶料，尤其是耐磨性能好和撕裂强度高。
Z NZ B746对大配合试验胶料炼胶工艺性能的影响见表6。从表6可以看出，试验配方与生产配方的各段母炼胶和终炼胶快检结果基本一致，试验配方胶料的门尼粘度稍微偏低，表明Z NZ B746的增塑效果略优于增塑剂FS2200。
表5 大配合试验胶料的物理性能
项 目试验配方生产配方
硫化时间(151℃)/m in203040203040密度/(M g・m-3) 1.132 1.135 邵尔A型硬度/度686969686969 100%定伸应力/MPa 2.2 2.4 2.6 2.2 2.2 2.3 300%定伸应力/MPa11.512.412.811.411.110.6拉伸强度/MPa29.328.328.427.527.827.2拉断伸长率/%611554563620590579拉断永久变形/%242118252125撕裂强度/(kN・m-1) 117.5 97.6 回弹值/% 46.7 44.4 阿克隆磨耗量/cm3 0.23 0.38
表6 大配合试验母炼胶和终炼胶工艺性能对比项 目试验配方生产配方一段母炼胶
门尼粘度[M L(1+4)100℃]102.6104.9 密度/(M g・m-3) 1.083 1.078二段母炼胶
门尼粘度84.284.8 密度/(M g・m-3) 1.123 1.123终炼胶
门尼粘度65.267.9 门尼焦烧时间(127℃)/m in26.7225.87 密度/(M g・m-3) 1.130 1.130 邵尔A型硬度/度6868214 挤出试验
使用试验配方和生产配方的对比胶料在双复合挤出机上进行10.00R20胎面挤出试验，在螺杆转速相同的条件下，使用Z NZ B746的试验配方胶料的挤出胎面表面平整光滑，尺寸形状稳定，断面气孔较少，致密性明显优于使用增塑剂FS2200的正常生产配方胶料挤出的胎面。
3 结论
(1)在全钢载重子午线轮胎胎面胶中加入Z NZ B746可以延长胶料的焦烧时间，提高胶料的加工安全性能。
(2)加入Z NZ B746可以提高胶料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度等物理性能，从而提高轮胎的耐磨性能、耐刺扎性能和抗崩花掉快性能。
(3)Z NZ B746能够起到抗硫化返原剂的作用，加入Z NZ B746可以明显改善轮胎胶料老化后的耐磨性能。
(4)Z NZ B746可赋予胶料更优的工艺性能，有效减少胎面半成品的气孔，提高致密性。
第13届全国轮胎技术研讨会论文
Application of multi2functional rubber aid ZNZB746in tread of BTR tire
LIN Xiang2yang,HUANG Yi2gang,AN Feng2yong
(Qingdao D oublestar T ire Industry C o.,Ltd,Jiaonan 266400,China)
Abstract:The application of the multi2functional rubber aid Z NZ B746in the tread of BTR tire was investigated and com pared to the plasticizer FS2200.The results showed that the scorch time of rubber com pound extended and the extrudability of tread im proved by adding Z NZ B746,and the physical properties of vulcanizate,such as m odulus, tensile strength,tear strength,abrasion resistance,especially the abrasion resistance after aging im proved significant2 ly.
K eyw ords:multi2functional rubber aid;BTR tire;tread;abrasion resistance
北京橡研院“铡刀式带束层钢丝帘布裁断机组”获石化协会科技进步二等奖
中图分类号:T Q33014+93 文献标识码:D
经中国石油和化学工业协会科学技术评审委员会评审，北京橡研院机电技术开发有限公司研制的“铡刀式带束层钢丝帘布裁断机组”获得2004年度中国石油和化学工业协会科技进步二等奖。
该项目是由国家经济贸易委员会和财政部组织的国家重大技术装备研制项目(科技攻关)计划中的载重子午线轮胎成套设备及工程机械子午线轮胎关键设备研制项目之一。鉴定意见认为，该产品的技术性能已达到了国际同类产品的先进水平，填补了国内空白，有助于轮胎生产企业降低设备成本、提高投资效益、确保产品质量。
铡刀式带束层钢丝帘布裁断机组操作简单，全长30多米，从上料到裁断、包边、卷取出料只需3～4名工人操作，导开、定长和裁断在工作过程中完全实现自动控制，无需人员操作，且出现故障时能自动停车报警。配套件均选用国内外知名厂家产品，质量稳定、互换性强，运行可靠。控制系统对全线进行监控，具有裁断规格建立、贮存、修改功能以及手动、自动切换等功能；维修系统具有连锁保护、故障自诊断和故障报警功能，故障自诊断可以提示操作和维修人员快速到故障点，并提供解决方法。
该机组主要技术性能指标为：裁断角度 14～70°，裁断宽度精度 ±1mm，裁断角度精度 ±0.1°，裁断接头频率 9～14次・min-1，包边贴边精度 ±1mm。
(北京橡研院机电技术开发有限公司
杨志泉供稿)
横滨公司开发可提高轮胎
制动性能的橡胶材料
中图分类号:T Q336.1 文献标识码:D
美国《橡胶世界》2004年230卷4期6页报道:
日本横滨橡胶公司开发了可提高轮胎安全性能的橡胶材料。据该公司说，一种与路面接触时形成粒状结构的橡胶改善了轮胎的制动功能。横滨公司已开始在欧洲销售用这种材料制造的轮胎。据说使用这种轮胎可使其在干路面上的制动距离缩短3%，在湿路面上的制动距离缩短9%。
(涂学忠摘译)
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