王中江，鄭 濤，李民軍，李海艷，龍飛飛

（山東豐源輪胎制造股份有限公司，山東 棗莊 277300）

雪地輪胎通常用于冰雪、濕滑路面，其低溫下的硬化程度低于全天候輪胎，配方中通常提高天然橡膠（NR）和白炭黑比例，以增加輪胎的耐寒性和柔順性[1]，保證低溫狀態(tài)下輪胎有效的抓著力。雪地輪胎的胎面花紋有更多細(xì)小的紋路，用以增強(qiáng)積雪路面上的抓著力，同時(shí)提高潮濕雨水條件下的排水能力，降低濕地滑胎風(fēng)險(xiǎn)。半鋼輪胎生產(chǎn)過程中，隨著輪胎花紋紋路的增多，花紋圓角成為多發(fā)的返修病象，是生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題。

本工作對(duì)雪地輪胎胎面配方體系進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以期改善雪地輪胎生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的花紋圓角問題。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

NR，TSR20，泰國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品；溶聚丁苯橡膠（SSBR，牌號(hào)RC2557S）和順丁橡膠（BR，牌號(hào)9000），北京四聯(lián)創(chuàng)業(yè)化工有限公司產(chǎn)品；炭黑，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰井a(chǎn)品；白炭黑，卡博特公司產(chǎn)品；環(huán)保油，中國(guó)石化齊魯石油化工公司產(chǎn)品；硅烷偶聯(lián)劑，南京曙光化工集團(tuán)有限公司產(chǎn)品；硬脂酸，上海嘉定振新助劑廠產(chǎn)品；防焦劑，山東陽(yáng)谷華泰化工股份有限公司產(chǎn)品；硫黃和促進(jìn)劑CZ，山東尚舜化工有限公司產(chǎn)品。

1.2 配方

雪地輪胎優(yōu)化前后胎面配方如表1所示。

表1 雪地輪胎優(yōu)化前后胎面配方 份

1.3 主要設(shè)備和儀器

F305和XM-270型密煉機(jī)，軟控股份有限公司產(chǎn)品；1 295.4 mm（51英寸）液壓硫化機(jī)，韓國(guó)東和產(chǎn)機(jī)株式會(huì)社產(chǎn)品；MV3000型門尼粘度儀，德國(guó)Montech公司產(chǎn)品；Zwick Z010型拉力試驗(yàn)機(jī)和Z3130型硬度計(jì)，德國(guó)Zwick公司產(chǎn)品；VMA橡膠流動(dòng)性測(cè)試儀，特拓（青島）輪胎技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

1.4 試樣制備

采用傳統(tǒng)煉膠工藝生產(chǎn)雪地輪胎胎面膠，煉膠工藝如表2所示。

表2 雪地輪胎胎面膠煉膠工藝

1.5 性能測(cè)試

膠料各項(xiàng)性能均按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化特性

配方優(yōu)化前后胎面膠膠料的硫化特性如表3所示。

表3 配方優(yōu)化前后胎面膠膠料的硫化特性

從表3可以看出：配方優(yōu)化后混煉膠的門尼粘度和焦燒時(shí)間總體接近；硫化特性除MH略提高外，其他數(shù)據(jù)差異不大，在工藝控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。這表明，雪地輪胎胎面配方優(yōu)化后滿足現(xiàn)行加工工藝性能及硫化工藝性能的要求。

2.2 物理性能

配方優(yōu)化前后胎面膠膠料的物理性能如表4所示。

從表4可以看出：雪地輪胎胎面配方優(yōu)化后，膠料硬度增大；定伸應(yīng)力呈略提高趨勢(shì)，提高幅度在6%以內(nèi)；拉伸強(qiáng)度提高約11%；拉斷伸長(zhǎng)率提高約8%，其他物理性能基本持平。拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率的提高有利于改善前期膠毛易斷裂導(dǎo)致的花紋圓角問題。

表4 配方優(yōu)化前后胎面膠膠料的物理性能

胎面配方優(yōu)化前后的胎面花紋分別如圖1和2所示。胎面配方經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整后，膠料的流動(dòng)性得到提升，采用VMA橡膠流動(dòng)性測(cè)試儀檢測(cè)，膠料流動(dòng)性值提高約50%。成品輪胎花紋圓角返修病象得到明顯改善，胎面配方優(yōu)化調(diào)整前，花紋塊排氣孔膠毛高度在0～8 mm之間波動(dòng)，胎面配方優(yōu)化調(diào)整后，花紋塊排氣孔膠毛高度均勻，均達(dá)到8 mm。

圖1 胎面配方優(yōu)化前花紋圓角示意

圖2 胎面配方優(yōu)化后花紋圓角示意

3 結(jié)論

提高雪地輪胎胎面膠中白炭黑用量的同時(shí)加入NR，優(yōu)化后胎面膠拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率均提高，成品輪胎花紋圓角返修病象得到有效控制。