第 4 期王晓雷等．排胶温度对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响245排胶温度对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响
王晓雷，王　坤
[双钱集团（新疆）昆仑轮胎有限公司，新疆乌鲁木齐　831400]
摘要：试验研究排胶温度对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明：混炼胶的排胶温度升高后，胶料的
F L和F max减小，t s2和t10延长，t90略有延长，总体来说对胶料的硫化特性影响不大；硫化胶的邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂
强度明显提高，阿克隆磨耗量显著减小，压缩生热略有上升，拉断伸长率降低，综合物理性能提高。
关键词：排胶温度；全钢载重子午线轮胎；胎面胶；性能
中图分类号：TQ330.6＋3；U463.341＋.3      文章编号：1006-8171（2019）04-0245-02
文献标志码：B                  DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.04.0245
混炼是橡胶加工的一个重要过程。混炼工艺是否合理不仅影响混炼效率和能耗，而且影响混炼胶的质量[1]。目前橡胶混炼的主要设备是密炼机，随着橡胶混炼过程理论和密炼流变分析的发展，密炼机的混炼理论进入一个新的阶段，成为人们分析和解决混炼过程诸多问题的有力手段。本工作研究排胶温度对全钢载重子午线轮胎胎面胶性能的影响。
1　实验
1.1　主要原材料
复合橡胶，天然橡胶（STR10）质量分数为0.96，异戊橡胶（IR）质量分数为0.04，重庆商社化工有限公司提供；丁苯橡胶（SBR），牌号1500E，中国石油天然气股份有限公司西北化工销售分公司提供；炭黑N234，嘉峪关大友嘉能化工有限公司产品；白炭黑，牌号975MP，山东联科炭黑有限公司产品；氧化锌，山东冠县冠锌金属材料科技有限公司产品；硬脂酸，牌号200型，张家港保税区鼎强贸易有限公司提供；硅烷偶联剂HP-669C，景德镇宏柏化学科技有限公司产品。1.2　配方
胎面胶配方为：复合橡胶　70，SBR　30，炭黑N234　47，白炭黑　15，硅烷偶联剂HP-669C　3，氧化锌　3.5，硬脂酸　2.5，防老剂4020　2，防老剂RD　1.6，其他　8.48。
1.3　主要设备和仪器
XK-150型开炼机，广东湛江机械厂产品；MDR2000E型硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品；VSMV-100B型门尼粘度计，上海诺甲仪器仪表有限公司产品；T2000型电子拉力机，美国英斯特朗公司产品；RH-2000型橡胶压缩生热试验机，高铁科技股份有限公司产品；F370和F270型密炼机，大连橡胶塑料机械股份有限公司产品。
1.4　混炼工艺
采用2种混炼工艺进行混炼，塑炼和终炼工艺相同，一段胶混炼排胶温度不同。生胶塑炼和一段胶混炼在F370型密炼机内完成，终炼胶混炼在F270型密炼机内完成，密炼机三区温控为：密炼室温度　30 ℃，转子温度　30 ℃，卸料门温度　30 ℃；F370型密炼机压砣压力为0.6 MPa；F270型密炼机压砣压力为0.4 MPa。
塑炼工艺：生胶（转子转速为55…r·min-1）→压压砣（80 s）→提压砣（转子转速为27 r·min-1，保持35 s）→压压砣→排胶（172 ℃），停放2 h。
作者简介：王晓雷（1990—），男，甘肃会宁人，双钱集团（新疆）昆仑轮胎有限公司助理工程师，学士，主要从事轮胎配方研究开发工作。
E-mail：1126034215@qq
246 轮　胎　工　业2019年第39卷
一段胶混炼工艺：塑胶、SBR、炭黑和小料（转子转速为55 r·min-1）→压压砣（19 s）→提压砣（保持5 s）→压压砣（150 ℃）→提压砣（转子转速为20 r·min-1，保持30 s）→压压砣→排胶[155 ℃（混炼工艺1），165 ℃（混炼工艺2）]，停放6 h。
终炼胶混炼工艺：一段胶和小料（转子转速为37 r·min-1）→保持（10 s）→压压砣（40 s）→提压砣（转子转速为32 r·min-1）→压压砣（50 s）→提压砣（转子转速为15 r·min-1，保持10 s）→压压砣→120 ℃排胶。
1.5　性能测试
胶料各项性能均按相应国家标准测试。
2　结果与讨论
2.1　硫化特性
排胶温度对胎面胶硫化特性的影响如表1 所示。
表1　排胶温度对胎面胶硫化特性（150 °C）的影响
项  目混炼工艺1混炼工艺2
　F L/（dN·m）  2.75  2.72全钢子午线轮胎
　F max/（dN·m）16.2915.92
　t s2/min  6.557.22
　t10/min  5.65  6.24
　t30/min8.038.61
　t60/min10.1710.73
　t90/min15.7116.16
　t100/min36.8634.82从表1可以看出：排胶温度升高后，胶料的F L 和F max均减小，表明白炭黑的分散性变好；胶料的t s2和t10均延长，表明焦烧性能提高，t90略有延长。总体来说，排胶温度升高对胶料的硫化特性影响不大。
2.2　物理性能
排胶温度对胎面硫化胶物理性能的影响如表2所示。
从表2可以看出，排胶温度升高后，硫化胶的邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度明显提高，阿
表2　排胶温度对硫化胶物理性能的影响
项  目工艺1工艺2
硫化时间（151 ℃）/min304060304060邵尔A型硬度/度707171707272 50%定伸应力/MPa  1.32  1.41  1.48  1.44  1.47  1.52 100%定伸应力/MPa  2.18  2.38  2.40  2.39  2.46  2.44 300%定伸应力/MPa10.6611.3411.2211.5612.1112.05拉伸强度/MPa22.4622.9722.9722.6022.9823.22拉断伸长率/%573569569546545545撕裂强度/（kN·m-1）9691879810088压缩生热1）/℃42.2039.4839.1537.8541.1540.95阿克隆磨耗量/mm3107.5996.2394.5085.9582.4278.97注：1）冲程　4.45 mm，负荷　1 MPa，温度　55 ℃，频率　30 Hz。
克隆磨耗量显著减小，压缩生热略有上升，拉断伸长率降低，拉伸强度基本不受影响，综合物理性能提高。阿克隆磨耗量减小对胎面胶来说至关重要，有助于提高轮胎的耐磨性能，延长轮胎的使用寿命。压缩生热略有上升是因为填料粒子间的相互摩擦略有增大。
3　结论
（1）混炼胶的排胶温度升高后，胶料的F L和F max减小，t s2和t10延长，t90略有延长。总体来说，混炼胶排胶温度升高对胶料的硫化特性影响不大。
（2）混炼胶的排胶温度升高后，硫化胶的邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度明显提高，阿克隆磨耗量显著减小，压缩生热略有上升，拉断伸长率降低，综合物理性能提高。
参考文献：
[1]边慧光，吴浩，汪传生．胶料停放时间对两段式串联混炼工艺的影
响[J]．橡胶工业，2017，64（5）：309-311.
收稿日期：2018-11-28