王 丹，冉宇寧，佘騰龍

（貴州輪胎股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

增塑劑可以提高膠料混煉效率，降低混煉能耗，在橡膠工業(yè)中廣泛應(yīng)用。增塑劑分為物理增塑劑和化學(xué)塑解劑。物理增塑劑主要是飽和與不飽和脂肪酸衍生物，其作用機(jī)理是通過(guò)大分子間的潤(rùn)滑作用降低膠料門尼粘度，提高膠料塑性，使膠料獲得適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性。使用物理增塑劑一般不會(huì)降低橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量，膠料的物理性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能良好，但膠料的門尼粘度較高，可能會(huì)限制其在某些生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用。隨著環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)以及對(duì)增塑劑性能要求提高，傳統(tǒng)的鄰苯二甲酸酯類增塑劑己無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。目前性能較好的塑解劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)大致分為2類：芳香族硫酚及其衍生物類（如五氯硫酚和五氯硫酚鋅鹽）和二芳基二硫化物類（如二甲苯基二硫化物和2，2′-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物）。硫酚類塑解劑的低溫塑解效果良好，特別是其苯環(huán)上有烷基或鹵素取代基時(shí)塑解效果更強(qiáng)，但是硫酚類塑解劑的原料毒性大，產(chǎn)品氣味大，含有氯元素，被疑為有毒物質(zhì)，且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的硫化氫氣體和含硫廢水量較大，在國(guó)外已限制生產(chǎn)和使用。二芳基二硫化物類塑解劑的高溫塑解活性較高，且氣味小、無(wú)毒。

環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010為2，2′-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。本工作采用全鋼載重子午線輪胎胎面膠配方，研究環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010的應(yīng)用性能。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），SMR20，馬來(lái)西亞產(chǎn)品；炭黑N134，美國(guó)卡博特公司產(chǎn)品；環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010，華奇（張家港）化工有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

試驗(yàn)配方采用全鋼載重子午線輪胎胎面膠配方（如表1所示）。

表1 配方 份

1.3 主要設(shè)備與儀器

F305型密煉機(jī)，英國(guó)法雷爾公司產(chǎn)品；XKR-660型開(kāi)煉機(jī)，大連橡膠塑料機(jī)械股份有限公司產(chǎn)品；XLB-0型平板硫化機(jī)，青島巨融機(jī)械技術(shù)有限公司產(chǎn)品；MDR2000型硫化儀、MV2000型門尼粘度儀和disperGRADERTM aview型炭黑分散度儀，美國(guó)阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；T2000E型電子式拉力試驗(yàn)機(jī)，北京友深電子儀器有限公司產(chǎn)品；TJR-RR-TB（Y）型載重輪胎滾動(dòng)阻力試驗(yàn)機(jī)，天津久榮車輪技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

1.4 混煉工藝

膠料混煉分兩段進(jìn)行。一段混煉在密煉機(jī)中進(jìn)行，二段混煉在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行。一段混煉密煉室溫度為60 ℃，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為45 r·min-1，加料順序?yàn)椋荷z→小料→炭黑→白炭黑和偶聯(lián)劑Si69→排膠。二段混煉加料順序?yàn)椋阂欢位鞜捘z→硫黃和促進(jìn)劑→薄通3次→下片。

1.5 性能測(cè)試

膠料門尼粘度測(cè)試按照GB/T 1232.1—2000《未硫化橡膠 用圓盤剪切粘度計(jì)進(jìn)行測(cè)定 第1部分：門尼粘度的測(cè)定》進(jìn)行，硬度測(cè)試按照GB/T 531.1—2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓入硬度試驗(yàn)方法 第1部分：邵氏硬度計(jì)法（邵爾硬度）》進(jìn)行，拉伸性能測(cè)試按照GB/T 528—2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行；成品輪胎耐久性能按照GB/T 4501—2008《載重汽車輪胎性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 膠料密煉能耗

環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)膠料密煉能耗的影響如表2所示。從表2可以看出，環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010與傳統(tǒng)塑解劑五氯硫酚對(duì)膠料的塑解效果相差不大。

表2 環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)膠料密煉能耗的影響

2.2 混煉膠門尼粘度

環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)混煉膠門尼粘度的影響如圖1所示。從圖1可以看出：與傳統(tǒng)塑解劑五氯硫酚混煉膠相比，環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010混煉膠及其停放期間門尼粘度相差不大。

圖1 環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)混煉膠門尼粘度的影響

2.3 膠料物理性能

環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)膠料物理性能的影響如表3所示。從表3可以看出：與傳統(tǒng)塑解劑五氯硫酚相比，環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)炭黑分散性影響不大，膠料的焦燒時(shí)間有所縮短，100%定伸應(yīng)力和300%定伸應(yīng)力稍提高，拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率略有下降，生熱降低，耐磨性能提高。

表3 環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)膠料物理性能的影響

2.4 成品輪胎耐久性能

用試驗(yàn)配方膠料試制了一批11.00R20 18PR全鋼載重子午線輪胎（花紋型號(hào)為697A），測(cè)試輪胎的耐久性能，結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，胎面膠采用環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010與采用傳統(tǒng)塑解劑五氯硫酚的輪胎耐久性能相差不大。

表4 成品輪胎的耐久性能

3 結(jié)論

環(huán)保型化學(xué)塑解劑SL-6010對(duì)全鋼子午線輪胎胎面膠的塑解效果與傳統(tǒng)塑解劑五氯硫酚相當(dāng)，對(duì)胎面膠物理性能和成品輪胎耐久性能無(wú)不良影響，是一種較理想的無(wú)毒、無(wú)污染橡膠加工助劑。