胡錄偉，曾 清，楊利偉，黃照力，楊維建

（四川凱力威科技股份有限公司，四川 簡(jiǎn)陽 641400）

溴化丁基橡膠（BIIR）是含有活性溴的異丁烯-異戊二烯共聚彈性體，其氣體透過性低，是全鋼載重子午線輪胎尤其是無內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎不可替代的原材料。多年來，BIIR的生產(chǎn)技術(shù)被美國(guó)和德國(guó)掌控，我國(guó)使用的BIIR依賴進(jìn)口，產(chǎn)品緊缺且價(jià)格較高。信匯聚合物（上海）有限公司經(jīng)過多年的研究，消化吸收國(guó)外技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了BIIR的工業(yè)化生產(chǎn)。

本工作研究信匯聚合物（上海）有限公司生產(chǎn)的BIIR在全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中的應(yīng)用，并與進(jìn)口BIIR對(duì)比。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），SMR20，馬來西亞產(chǎn)品。BIIR，牌號(hào)2222，進(jìn)口產(chǎn)品；牌號(hào)2302，信匯聚合 物（上海）有限公司產(chǎn)品。炭黑N660，云南曲靖眾一炭黑有限公司產(chǎn)品。預(yù)分散氧化鋅，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8的間接法氧化鋅和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2的彈性體組成，山東陽谷華泰化工有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

生產(chǎn)配方：NR 20，BIIR2222 80，炭黑N660 60，預(yù)分散氧化鋅 3.7，氧化鎂 1，硬脂酸 2，增粘樹脂SP1068 4，均勻樹脂RT-40FE 6，芳烴油 10，硫黃 0.5，促進(jìn)劑 1.5。

試驗(yàn)配方：除用BIIR2302等量代替BIIR2222以外，其他組分和用量與生產(chǎn)配方相同。

1.3 主要設(shè)備與儀器

XM370型密煉機(jī)，大連橡膠塑料機(jī)械有限公司產(chǎn)品；GK255型密煉機(jī)，益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司產(chǎn)品；TY-160型開煉機(jī)、25 t平板硫化機(jī)和Y401A型熱老化試驗(yàn)箱，江蘇天源試驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；MDR2000型無轉(zhuǎn)子硫化儀，美國(guó)阿爾法科技有限公司產(chǎn)品；UL2050型門尼粘度儀、UT2060型電子拉力機(jī)和UD3500型炭黑分散度儀，優(yōu)肯科技股份有限公司產(chǎn)品；UA-2087型四工位耐久試驗(yàn)機(jī)，軟控股份有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

1.4.1 小配合試驗(yàn)

小配合試驗(yàn)?zāi)z料分兩段在開煉機(jī)上混煉。一段混煉加料順序?yàn)椋篘R和BIIR→氧化鎂、硬脂酸、增粘樹脂和均勻樹脂→炭黑→芳烴油→停放4 h；二段混煉加料順序?yàn)椋阂欢位鞜捘z→預(yù)分散氧化鋅、硫黃和促進(jìn)劑→下片。

1.4.2 大配合試驗(yàn)

大配合試驗(yàn)?zāi)z料分3段混煉。一段和二段混煉均在XM370型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為30 r·min-1。一段混煉工藝為：NR和BIIR→壓壓砣→氧化鎂、硬脂酸、增粘樹脂和均勻樹脂、2/3炭黑→壓壓砣→芳烴油→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[（130±5） ℃]。二段混煉工藝為：一段混煉膠、剩余1/3炭黑→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[（125±5） ℃]。三段混煉在GK255型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25 r·min-1，混煉工藝為：二段混煉膠→預(yù)分散氧化鋅、硫黃和促進(jìn)劑→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→提壓砣→壓壓砣→排膠[（100±5） ℃]。

1.5 性能測(cè)試

膠料氣密性按照GB/T 1038—2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法—壓差法》進(jìn)行測(cè)試，膠料其他性能按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；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)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 理化性能

BIIR2302的理化性能見表1。從表1可以看出，BIIR2302的理化性能符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 BIIR2302的理化性能

2.2 小配合試驗(yàn)

小配合試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，試驗(yàn)配方膠料的門尼焦燒時(shí)間和硫化速度基本相近，硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、拉斷永久變形、耐屈撓性能和耐熱老化性能相當(dāng)，拉斷伸長(zhǎng)率較大。

表2 小配合試驗(yàn)結(jié)果

2.3 大配合試驗(yàn)

為進(jìn)一步考察試驗(yàn)配方膠料的性能，本工作進(jìn)行了大配合試驗(yàn)，結(jié)果見表3。從表3可以看出：試驗(yàn)配方膠料與生產(chǎn)配方膠料的透氣量和透氣率接近，說明采用BIIR2302等量代替BIIR2222對(duì)膠料的氣密性基本無影響；試驗(yàn)配方膠料與生產(chǎn)配方膠料其余性能的大配合試驗(yàn)結(jié)果與小配合試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

表3 大配合試驗(yàn)結(jié)果

2.4 工藝性能

在對(duì)頂式擠出壓延機(jī)上壓出315/80R22.5全鋼載重子午線輪胎氣密層，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為15.2 r·min-1，生產(chǎn)線速度為13.5 m·min-1，膠料擠出溫度約為96 ℃。試驗(yàn)配方膠料工藝參數(shù)和膠料溫度與生產(chǎn)配方膠料無明顯差異，試驗(yàn)配方氣密層膠表面光滑，無麻面、無氣泡和無焦燒現(xiàn)象。在成型過程中試驗(yàn)配方氣密層與過渡層及其接頭粘合性能好，胎坯在停放過程中無接頭開裂 現(xiàn)象。

2.5 成品輪胎耐久性能

用試驗(yàn)配方膠料試制了一批315/80R22.5 18PR全鋼載重子午線輪胎，并與生產(chǎn)配方膠料輪胎進(jìn)行了室內(nèi)耐久性能對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見表4。從表4可以看出，與生產(chǎn)輪胎相比，試驗(yàn)輪胎的耐久性能略好，這表明在全鋼載重子午線輪胎氣密層中用BIIR2302等量替代BIIR2222完全可行。

表4 成品輪胎的耐久性能

3 結(jié)語

與采用BIIR2222的氣密層膠相比，采用BIIR2302的氣密層膠硫化速度和加工安全性相當(dāng)；氣密性差異不大，拉斷伸長(zhǎng)率較大，其他物理性能相近；工藝性能好；成品輪胎耐久性能略好?？傊?，國(guó)產(chǎn)BIIR2302達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，完全可以替代進(jìn)口BIIR2222用于全鋼載重子午線輪胎氣密層膠中。