陳 松, 鄭 昆, 袁金琪, 賀炅皓

（1.特拓(青島)輪胎技術(shù)有限公司，山東 青島 266061; 2.大冢材料科技(上海)有限公司, 上海 200233）

恒黏度天然橡膠CV60在半鋼子午線輪胎中應(yīng)用的成本分析

陳 松1, 鄭 昆1, 袁金琪1, 賀炅皓2

（1.特拓(青島)輪胎技術(shù)有限公司，山東 青島 266061; 2.大冢材料科技(上海)有限公司, 上海 200233）

由于天然橡膠市場(chǎng)的不確定性，恒黏度天然膠STR20 CV60(以下簡(jiǎn)稱CV60) 與標(biāo)膠STR20 價(jià)格差異也隨之波動(dòng)，在保證半鋼子午線輪胎生產(chǎn)效率及膠料物理性能的前提下，從混煉工藝角度闡述了恒黏度天然膠CV60與標(biāo)膠STR20的價(jià)格差異對(duì)膠料成本的影響，同時(shí)探索了相關(guān)部門在采購(gòu)天然膠膠種時(shí)的最佳方案。在基部膠配方中，當(dāng)恒黏度天然膠CV60與標(biāo)膠STR20的價(jià)格差異小于80～90美元/t時(shí)，使用CV60效果較好。同理，在與基部膠配方相近或天然膠含量較高的其他配方中使用恒黏度天然膠CV60，尋找合適的價(jià)格差異，也可有效地降低整體的生產(chǎn)成本。

恒黏度天然膠CV60；標(biāo)膠STR20；基部膠；價(jià)格差異；成本；生產(chǎn)性

0 前 言

眾所周知，天然膠是半鋼子午線輪胎中使用量最大的原材料，也是半鋼子午線輪胎中成本最高的原材料之一。目前輪胎工廠一般采購(gòu)天然膠STR20 或SMR20 作為輪胎的原材料，但由于STR20 或SMR20門尼黏度較高，部分膠料的一段混煉工藝很難滿足后道工序的生產(chǎn)要求，一般需要在母膠生產(chǎn)過(guò)程中再追加一段混煉。恒黏天然膠是一種黏度恒定的生膠。黏度穩(wěn)定的天然橡膠可以簡(jiǎn)化制品加工工藝，保證制品性能的一致性，而低黏恒黏天然橡膠還可以減少或免去橡膠的烘膠和塑煉工序，降低能耗。用不同種類的黏度穩(wěn)定劑處理天然膠，可以分別制得低、中、高黏度的恒黏天然橡膠。目前，國(guó)內(nèi)一些輪胎工廠在采購(gòu)恒黏度天然膠CV60，以滿足密煉工序的生產(chǎn)效率及膠料物理性能的穩(wěn)定性[1,2]，但恒黏度天然膠CV60價(jià)格一般相對(duì)較高，從而影響了膠料成本。本文主要以半鋼子午線輪胎中的基部膠作為研究對(duì)象，分析了恒黏度天然膠CV60 與STR20 價(jià)格差異對(duì)膠料成本的影響并探索了采購(gòu)天然膠膠種的最佳方案。具體實(shí)驗(yàn)及分析過(guò)程如下。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 主要原材料

NR，牌號(hào)STR20，泰國(guó)詩(shī)懂橡膠產(chǎn)品；NR，牌號(hào)CV60，泰國(guó)詩(shī)懂橡膠產(chǎn)品；炭黑，牌號(hào)N330 , 江西黑貓?zhí)亢谟邢薰井a(chǎn)品；炭黑，牌號(hào)N660,龍星化工產(chǎn)品。

1.2 配方

基部膠大配合試驗(yàn)配方見(jiàn)表1。

表1 基部膠大配合試驗(yàn)方案

1.3 主要設(shè)備及儀器

Ф660開(kāi)煉機(jī)，大連橡膠塑料機(jī)械股份有限公司；BB370型密煉機(jī)，日本神鋼機(jī)械有限公司產(chǎn)品；XM-270×（4～40）Y型密煉機(jī)，大連橡膠塑料機(jī)械股份有限公司產(chǎn)品；DMV-200C型門尼測(cè)試儀，DAEKYUNG公司產(chǎn)品（韓國(guó)）；DRM-100型流變測(cè)試儀，DAEKYUNG公司產(chǎn)品（韓國(guó)）；Tensometer2000型拉力機(jī)，美國(guó)阿爾法科技有限公司產(chǎn)品。

1.4 混煉工藝

1#大配合膠料在密煉車間分三段進(jìn)行，一段混煉在BB370密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50r/min，加料順序?yàn)镹R、N330、N660、硬脂酸等小料→115℃加環(huán)保油→135℃ 提栓→排膠（155℃）；二段母煉膠在BB370密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為55r/min，加料順序?yàn)橐欢文改z→115℃提栓→135℃提栓→排膠（150℃）；終煉膠料在XM-270密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)速25r/min，加料順序?yàn)槎文改z、終煉小料→15s提栓→15s提栓→排膠（105℃）。

2#大配合試驗(yàn)?zāi)z料在密煉車間分兩段進(jìn)行，一段混煉在BB370密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50r/min，加料順序?yàn)镹R、N330、N660、硬脂酸等小料→115℃加環(huán)保油→135℃ 提栓→排膠（155℃）；終煉膠料在XM-270密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)速25r/min，加料順序?yàn)橐欢文改z、終煉小料→15s提栓→15s提栓→排膠（105℃）。

通過(guò)對(duì)某工廠一個(gè)月時(shí)間的方案1#與方案2#數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，方案1#與方案2#相關(guān)混煉參數(shù)如表2所示。

表2 大配合試驗(yàn)混煉參數(shù)對(duì)比

2 結(jié)果與討論

2.1 大配合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

對(duì)2種試驗(yàn)方案進(jìn)行物理性能測(cè)試，結(jié)果如表3所示。

表3 大配合試驗(yàn)結(jié)果

從表3可以看出：

1）由于混煉工藝存在的差異，方案2#相比方案1#稍微偏大，但影響在產(chǎn)品性能可以接受的范圍內(nèi)。

2）方案1#與方案2#對(duì)比，膠料的拉伸強(qiáng)度及定伸應(yīng)力等重要物理性能基本不變。

2.2 使用成本對(duì)比

通過(guò)對(duì)某工廠一個(gè)月時(shí)間的方案1#與方案2#數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)表2 可以推算出的相關(guān)生產(chǎn)效率參數(shù)見(jiàn)表4所示。

表4 方案1#與方案2#生產(chǎn)效率對(duì)比

從表4可以看出：

1）以天然膠為基準(zhǔn)，使用1kg恒黏度天然膠CV60，平均每kg天然膠混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）可以縮短3.97s-2.56s=1.41s，換言之，如果使用107tCV60，同樣的生產(chǎn)時(shí)間，方案2#比方案1#可多生產(chǎn)741車終煉膠。

2）若每kg終煉膠加工成本按照0.528 9元計(jì)算，107tCV60 加工費(fèi)用可節(jié)約成本(107t×1000kg×1.41s /1.49s)×0.528 9元/kg =53 554元。

每車平均質(zhì)量（終煉基準(zhǔn)）/kg =(∑生產(chǎn)質(zhì)量/kg)/(∑生產(chǎn)量/車)

每車平均混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）/s=每車平均質(zhì)量（終煉基準(zhǔn)）/kg×平均每kg膠混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）/s

平均每kg膠混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）/s=(∑合計(jì)生產(chǎn)時(shí)間/s )/生產(chǎn)質(zhì)量(終煉)/kg

平均每kg天然膠混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）/ s=平均每kg膠混煉時(shí)間（終煉基準(zhǔn)）/s×天然橡膠比例

當(dāng)前恒黏度天然膠CV60 與STR20 價(jià)格差異維持在50～120美元/t，當(dāng)天然膠使用量為107t時(shí)，因不同價(jià)格差異導(dǎo)致的成本增加費(fèi)用與成本節(jié)約費(fèi)用關(guān)系見(jiàn)圖1所示。

從圖1可以看出：

1）當(dāng)STR20與CV60的價(jià)格差異增大時(shí)，膠料增加的成本費(fèi)用隨著價(jià)格差異增大而增大，而膠料的加工費(fèi)用基本不變。

2）當(dāng)STR20與CV60的價(jià)格差異小于80～90美元/t時(shí)，節(jié)儉費(fèi)用大于增加費(fèi)用，因此使用CV60效果較好，可降低整體的生產(chǎn)成本。

圖1 增加成本費(fèi)用與節(jié)約成本費(fèi)用關(guān)系

3）當(dāng)STR20與CV60的價(jià)格差異大于80～90美元/t時(shí)，節(jié)儉費(fèi)用小于增加費(fèi)用，因此使用STR20效果較好。

3 結(jié) 論

在半鋼子午線輪胎配方中使用等量恒黏度天然膠CV60替換標(biāo)膠STR20或SMR20，物理性能基本差異不大，同時(shí)分析了天然膠與STR20 價(jià)格差異對(duì)膠料成本的影響。在本文條件下，基部膠配方中采購(gòu)使用天然膠膠種的最佳方案如下：

1）當(dāng)STR20 與CV60的價(jià)格差異小于80～90美元/t時(shí)，節(jié)儉費(fèi)用大于增加費(fèi)用，因此使用CV60效果較好，可降低整體的生產(chǎn)成本。

2）當(dāng)庫(kù)存不足時(shí)，為追加產(chǎn)量，使用CV60效果好，可提高生產(chǎn)效率。

同理，通過(guò)此種方法尋找合適的價(jià)格差異，在與基部膠配方相近或天然膠含量較高的其他配方中使用恒黏度天然膠CV60，也可有效降低整體的生產(chǎn)成本。

在恒黏度天然橡膠CV60的選擇方面，可選擇使用傳統(tǒng)恒黏劑生產(chǎn)的CV60，也可以選擇使用最新的天然橡膠環(huán)保改性劑ORA生產(chǎn)的CV60。天然橡膠環(huán)保改性劑ORA生產(chǎn)的CV60除了有穩(wěn)定的黏度外，還具備消除天然膠異味、無(wú)設(shè)備腐蝕等其他的附加功效，可較好地應(yīng)對(duì)目前輪胎生產(chǎn)企業(yè)日益高漲的環(huán)保要求。

[1] 鄭正仁.子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能[J].橡膠工業(yè), 1990,37(1)：48-51.

[2] 云南子午胎膠課題組.子午線輪胎天然膠研制總結(jié)[J].熱帶農(nóng)產(chǎn)品加工, 1996(1)：2-5.

[責(zé)任編輯：朱 胤]

Cost Analysis of Constant Viscosity NR CV60 in PCR Tire

Chen Song1, Zheng Kun1, Yuan Jinqi1, He Jionghao2
(1.TTA(Qingdao)Tire Technology Co., Ltd, Qingdao 266061; 2.Otsuka Material Science and Technology(Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200233)

Because of the uncertainty of the market for Natural Rubber, it has fl uctuation in price difference between standard STR20 and constant viscosity CV60 (hereinafter referred to as CV60). From the manufacturing process, we studied the impact of CV60 and STR20 price difference on the compound cost while guaranteeing the compound properties and its production efficiency. We also explored the purchasing strategy to achieve the best cost reduction. As for the PCR tire under tread compound, using CV60 is beneficial when the price difference between the constant viscosity Natural Rubber CV60 and standard STR20 is less than $80 - $90 per ton. It can be implied that the similar cost merit can be achieved at a certain price difference between CV60 and STR20 for other high Natural Rubber containing compounds .

Constant Viscosity NR CV60; Standard NR STR20; Tread Compound; Price Difference; Cost; Production.

TQ 333.38+7

B

1671-8232(2014)04-0016-04

2014-02-12