硫化剂DTDM在斜交轮胎内外层胶料配方中的应用

轮胎工业　２００２年第２２卷　硫化剂ＤＴＤＭ在斜交轮胎内外层胶料　配方中的应用　金玉龙．王子平　（杭州中策橡驶有艰公司新安江分厂　浙江建蓥３１１６０７）　抽曼：研究了硫化剂ＤＴＤＭ在载重斜交轮胎内外层腔料配方中的应用。结果表明，通过采用半有效硫化体系（硫　化剂为ＤＴＤＭ），调整原配方的生腔和嶷黑等用量，能有效地提高轮胎内外层驶料的定伸应力和胎体刚性　使轮胎各　部件的定伸应力配置更加合理．既可降低配方的设计成本　叉可有效地减少轮船肩空病疵的发生，取得显著的经济效　益和社会效益。　共麓词：载重斜交轮胎　半有效硫化体系；内层；外层；硫化剂；定伸应力　中围舟类号：ＴＱ３３６．１　１；ＴＱ３３０．３８　５　文献标识码：Ｂ　文章蝗号：１００６．８１７１（２００２）０５．０２８４．０５　目前普遍存在的高速和超载的汽车运行状况　对载重斜交轮胎的内在质量提出了更高的要求，　特别是要避免其在长时间行驶过程中由于疲劳变　形而产生的热量使胶料界面及胶料与帘线结合面　提高，达到设计要求。在选择半有效硫化体系时　选用了硫化剂ＤＴＤＭ与促进剂ＮＯＢＳ并用。硫　化剂ＤＴＤＭ硫质量分数约为０．２７，在硫化温度　下能分解出活性硫，且操作安全，与某些常用硫化　剂并用时可提高硫化速度。　１实验　产生破坏所导致的肩空现象。我厂生产的斜交轮　胎各部件的定伸应力由内层到胎冠依次增加（呈　“阶梯形”），但由于原来内、外层胶料的定伸应力　较低（内层胶料在４～５　ＭＰａ，外层胶料在６　ＭＰａ　１．１原材料　ＮＲ，牌号ＳＩＲ２０＃．印度尼西亚进口产品；　ＢＲ，北京燕山石油化工公司产品；ＳＢＲ，牌号　１５００，吉林化学工业有限公司产品；ＳＢＲ，牌号　１７１２，兰州化学工业公司产品；硫化剂ＤＴＤＭ，上　左右），与缓冲层胶料定伸应力（１０　ＭＰａ左右）相　差较大，使轮胎在行驶中极易因刚性不足而产生　过度变形。因此有必要对轮胎的内、外层胶料配　方进行重新设计，适当提高胶料的定伸应力。　原来轮胎的内、外层胶料配方采用普通硫化　体系，其正硫化时的交联结构以多硫键为主，而多　海京海化工有限公司产品；促进剂ＮＯＢＳ，浙江永　嘉化工厂产品；６０目精细胶粉，建德丰华橡塑再　生有限公司产品；其它原材料为橡胶工业常用材　料。　硫键键能小、不稳定、易发生变化，故其耐热老化　性能较差，在轮胎使用过程中容易出现硫化返原　现象，从而影响轮胎的实际使用寿命。为此，我们　决定在轮胎内、外层胶料配方中采用半有效硫化　体系，其交联键以单硫键和双硫键为主，从而降低　胶料的生热，改善胶料的热稳定性和抗硫化返原　性；同时提高了胶料的定伸应力．故在不增大炭黑　１．２基本配方　１．２．１外层胶料配方　（１）配方Ａ（原配方）：ＮＲ　９０；ＳＢＲ１５００　１０；硫黄及促进剂（Ｍ＋ＤＭ＋ＴＭＴＤ）３．７；炭黑　（Ｎ３３０＋半补强＋Ｎ６６０）４０；软化剂２．５；其它７．７，合计１５８．９。　５；防老剂　用量的前提下能使内、外层胶料的定伸应力有所　作者简介：金玉龙（１９６７．），男，浙江建穗人．杭州中策橡驶有　限公司新安旺分厂工程师。主要从事配方设计和工艺管理工作。　（２）配方Ｂ：ＮＲ　９０；ＳＢＲ１５００　１０；硫黄、硫　化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）３．３７；炭黑　（Ｎ３３０＋半补强＋Ｎ６６０）及白炭黑４１；软化剂　维普资讯 http://www.cqvip.com

第５期　金玉龙等．硫化剂ＤＴＤＭ在斜交轮胎内外层腔料配方中的应用　５；防老剂２．５；其它７．７。合计１５９．５７。　Ｂ（Ｙ）轮胎耐久性试验机，天津久荣车轮技术有限　（３）配方Ｃ：ＮＲ　９０；ＳＢＲ１５００　１０；硫黄、硫　公司产品。　化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）３．３７；炭黑　１．４胶料制备　（Ｎ３３０＋半补强＋Ｎ６６０）４０；软化剂５；防老剂　（１）室内小配合试验胶料采用开炼机进行混　２．５；其它７．７，合计１５８．５７。　炼。加料顺序为：生胶一防老剂、细料一炭黑一油　（４）配方Ｄ：ＮＲ　９０；ＳＢＲ１５００　１０；硫黄、硫　一促进剂、硫化剂、硫黄。薄通３次后放宽辊距下　化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）３．３７；炭黑　片备用。　（Ｎ３２６＋半补强＋Ｎ６６０）及白炭黑４１；软化剂　（２）车间大配合试验胶料采用密炼机进行一　５；防老剂２．５；其它７．７，合计１５９．５７。　段混炼，其混炼工艺为：生胶—　一细料、１／２　（５）配方Ｅ：ＮＲ　９０；ＳＢＲ１５００　１０；硫黄、硫　化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）３．３７；炭黑　炭黑—兰竺！一１／２炭黑、油—土竺　一促进剂、硫化　（Ｎ３２６＋半补强＋Ｎ６６０）４Ｏ；软化剂５；防老剂　剂—　１一对　咬。　２．５；其它７．７，合计１５８．５７。　硫黄在压片机上加入。　１．２．２内层胶料配方　１．５性能测试　（１）配方Ａ　（原配方）：ＮＲ　８０；ＢＲ　ｌＯ；　胶料物理性能按相应国家标准测定。　ＳＢＲ１５００　１０；硫黄及硫化剂（Ｍ＋ＤＭ＋ＴＭＴＤ）　３．４６；炭黑（Ｎ３３０＋Ｎ６６０＋半补强＋ＭＴ）　２结果与讨论　４３；软化剂７；防老剂２．８；其它７．２５，合计　２．１外层胶料试验　１６３．５１。　２．１．１小配合试验　（２）配方Ｂ　：ＮＲ　８０；ＢＲ　１０；ＳＢＲ１５００　配方Ｂ，Ｃ．Ｄ和Ｅ均为采用硫化剂ＤＴＤＭ和　１０；硫黄、硫化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）　促进剂ＮＯＢＳ的半有效硫化体系，硫黄用量大大　３．１４；炭黑（Ｎ３３０＋Ｎ６６０＋半补强＋ＭＴ）４３；　减小。为降低胶料的生热，配方Ｂ和Ｄ中还加入　软化剂　５；防老剂　２．８；其它　７．７。合计　了少量沉淀法白炭黑；为适当降低生热，配方Ｄ　１６１．６４。　和Ｅ中将Ｎ３３０炭黑换成Ｎ３２６炭黑。外层胶料　（３）配方Ｃ　：ＮＲ　８０；ＢＲ　１０；ＳＢＲ１５００　小配合试验结果见表１。　１Ｏ；硫黄、硫化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢｓ＋Ｍ）　从表１可以看出，与原配方相比，４个试验配　３．１４；炭黑（Ｎ３２６＋Ｎ６６０＋半补强）３８；胶粉　方胶料的３００％定伸应力均有较大幅度的提高，　５；软化剂５；防老剂２．８；其它７．７，合计　基本达到９　ＭＰａ的设计要求。并且由于采用　１６１．６４。　ＤＴＤＭ半有效硫化体系，延长了焦烧时间，改善　（４）配方Ｄ　：ＮＲ　８０；ＢＲ　１０；ＳＢＲ１７１２　了胶料的加工性能。　１０；硫黄、硫化剂ＤＴＤＭ及促进剂（ＮＯＢＳ＋Ｍ）　２．１．２车间大配合试验　３．３４；炭黑（Ｎ３２６＋Ｎ６６０＋半补强＋ＭＴ）４３；　通过小配合试验，选取配方Ａ，Ｄ和Ｅ进行车　胶粉５；软化剂５；防老剂２．８；其它７．７，合　间大配合试验，帘布胶料在四辊压延机上压延时．　计１６６．８４。　试验配方工艺性能比原配方胶料有所改善，在同　１．３主要设备和仪器　等工艺条件下，帘布压延温度有所降低，且过去时　１５０　ｒｇｌｍ×３２０　ｒｒｔｎｌ开炼机，无锡市橡胶塑料　有的熟皮现象也基本消失。试验结果见表２。　机械厂产品；ＸＭ．１４０密炼机，大连冰山橡塑股份　从表２可以看出，胶料的物理性能基本与小　有限公司产品；５Ｏ　ｔ液压平板硫化机，浙江平湖和　配合试验相同，且胶料与帘线的粘合强度均比原　孚橡胶厂产品；ＲＩＯＯＥ硫化仪，北京市友深电子　配方有所提高，焦烧时间也延长了。配方Ｄ与Ｅ　仪器厂产品；ｗＧＪ一２５００Ｂ微机控制光跟踪拉力试　相比，两者物理性能相差不大，考虑配料工艺的操　验机，广西师范大学秀峰电器厂产品；ＴＷＣ－２一Ｔ／　作方便，确定将配方Ｅ进行扩大试验，经过１个　维普资讯 http://www.cqvip.com

如　＂　似凹　硫化仪数据（１４３℃）　ＭＬ／｛Ｎ・ｍ）　１．４６（２　１．６２０　１．６∞　ＭＨ／｛Ｎ・ｍ）　３．３２０　３．７７０　３．７６（２　３．８５　５．５５　５．４８　ｔ￣ｏ／ｍｉｎ　１２．４８　１４．５２　１４　４８　硫化时间（１４３℃）／ｍｉｔｔ　２０　２０　２０　邢尔Ａ型硬度／度　５５　５７　５８　３００％定伸应力／ＭＰａ　６．４　８　３　拉伸强度／ＭＰａ　鲫船¨　９　０　２３．５　２６．５　２６．９　Ｈ¨　㈨　枷扯断忡长率／％　６３０　５８５　５７５　扯断永久变形／％　２９　２８　２５　撕裂强度／｛ｋＮ・ｍ　）　３８　３９　４１　Ｈ抽出力／Ｎ　老化后性能（１００℃×２４　ｈ）　邵尔Ａ型硬度／度　５８　５９　６０　６１　３００％定伸应力／ＭＰａ　９　２　９．１　１１．４　如船¨　１２．０　∞札～　叭　拉忡强度／ＭＰａ　１８　９　１９．８　２２．８　２２．７　扯断伸长率／％　４６３　４４９　４３１　４２８　月的试验反映效果颇佳，最后该配方在１９９９年年　２．２．２车间大配合试验　底正式投入生产。　通过小配合试验确定配方Ｄ进行车间大配　２．２内层胶料试验　合试验，试验结果见表４。从表４可以看出，配方　２．２．１小配合试验　Ｄ胶料的各项物理性能均符合要求。配方Ｄ在　按外层配方的设计思路，对内层配方也进行　２０００年４月正式投入生产。　了调整，其小配合试验结果见表３。由于硫化剂　３成品性镌　ＤＴＤＭ较贵，为了获取较佳的经济效益，进行　配方变动后成品轮胎性能试验结果分别见表　ＳＢＲ、胶粉和ＭＴ的对比试验，其中配方Ｄ成本最　５和６。从表５和６可以看出，采用配方Ｄ的成品　低，且从表３可以看出，配方Ｄ胶料的物理性能　轮胎的机床运行时间比原配方提高近２Ｏ　ｈ；９．００　满足要求。　—２０　１６ＰＲ规格成品轮胎的帘布层问的粘合强度　　维普资讯 http://www.cqvip.com

第５期　金玉龙等．硫化剂ＤＴＤＭ在斜交轮胎内外层胶料配方中的应用　２８７　衰４内层肢料大配合试验结果　衰６　９．００—２０　１６ＰＲ成品轮胎帘布层间　项　目　配方编号　的粘含强度　ｋＮ・ｍ一　Ａ　Ｄ　项　目　新配方　原配方　降低了１　０００多万元，其中因配方变动而减少的　退赔金额在２００万元以上，可见采用新配方有着　良好的经济效益和社会效益。　５结论　（１）内外层胶料配方采用ＤＴＤＭ半有效硫化　体系，提高胶料的定伸应力，使整个轮胎定伸应力　配置更加合理。由于适当提高了胎体的刚性，减　衰５　１９９９与２０００年４月后机床　小肩部的应变，降低生热，有效降低肩空病疵，全　耐久性试验结果对比　ｈ　年由此减少退赔额在２００万元以上。　（２）由于采用新的硫化体系和低生热炭黑，延　长了胶料的焦烧时间，改善生产过程中的加工工　艺，减少消耗，降低生产成本。　基本上也比原配方略有提高。　致谢：本工作得到骆光样工程师的大力协助，特此　表示衷心感谢。　４经济效益　收稿日期：２ＯＯｌ一１１—２５　调整配方后，我厂２０００年的退赔金额比上年　维普资讯 http://www.cqvip.com

轮胎工业　２００２年第２２卷　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｒａｔｉｖｅ　ＤＴＤＭ　ｔｏ　ｐｌｙ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｏｆ　ｂｉａｓ　ｔｒｕｃｋ　ｔｉｒｅ　ＪＩＮ　Ｙｕ－ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧ　ｚｔ－ｐｉｎｇ　（　’　｝Ｆａｃｔｏｒ／。Ｈａｎｇ，Ａ￣ｏｕ　￣ｒａｔｅｇｙ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．。Ｊｉｚｎｄｅ　３１１６０７．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｒａｔｉｖｅ　ＤＴＤＭ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｌｙ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｏｆ　ｂｉａｓ　ｔｒｕｃｋ　ｔｉｒｅ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｉｎｎｅｒ　ｐｌｙ　ａｎｄ　ｏｕｔｅｒ　ｐｌｙ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｒｃａｓｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＳＥ　ｃｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ（Ｄ１１）Ｍ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｃｕｒａｔｉｖｅ）ａｎｄ　ａｄｊｕｓｔｉｇｎ　ｔｈｅ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙ。　ｍｅｒｓ，ｃａｒｂｏｎ　ｂｌａｃｋ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｍａｔｃｈ　ｏｆ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｉｒｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　００ｓｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｐｅｍｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｗｅｒｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉａｓ　ｔｒｕｃｋ　ｔｉｒｅ；ＳＥ　ｃｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｎｅｒ　ｐｌｙ；ｏｕｔｅｒ　ｐｌｙ；ｃｕｒａｔｉｖｅ；ｍｏｄｕｌｕｓ　２００１年川橡子午线轮胎产销两旺　反馈及时调整产品结构并组织技术创新，做到构　中圈舟类号；Ｆ２７￣ＴＱ３３６．１　文献标识码：Ｄ　思一代、设计一代、生产一代、投放一代、储备一　２００１年，四川川橡集团有限公司（以下简称　代，使子午线轮胎实现了无内胎化和扁平化，产品　川掾）子午线轮胎产量同比增长３６．５％，达到４８　档次提高，速度级别也由ｓ级上升到了ｖ级，现　万套，创历史最高水平，企业经济效益和市场竞争　已形成三大系列２０多个规格的产品结构，满足了　能力大幅度提高。这些业绩得益于川橡采取的以　市场多方面的需求。　下ｌ主要措施。　（４）加强设备管理　（１）保持市场开拓能力　为保证子午线轮胎生产设备的安全、稳定、长　在积极筹措资金扩大子午线轮胎技改投资规　期、优质运行，ＪｉＩ橡全面调整设备管理制度，落实　模的同时，注重发挥已经建成项目的作用。虽然　个人责任，并实施达标上岗，以确保设备正确使用　川橡已经建成了年产６０万套子午线轮胎的生产　和精心维护，同时加强进口设备的国产化改造。　规模，但其日产量一直徘徊在１　０００套左右，为此　（５）调动员工的生产积极性　川橡对子午线轮胎生产线进行了全面、系统的调　重新修订班组的生产定额，引导职工苦练技　查研究，将出现问题的各种可能原因进行仔细分　术本领，提高生产技术水平，另外对在设备管理、　析，并相应采取了有效措施，使子午线轮胎的日产　质量、成本消耗、工作效率、协调服务和精神文明　量提高到了１　７００套以上。　建设等方面业绩突出的人员予以奖励。　（２）提高产品质量　（６）加快技术创新成果的推广应用　产品质量是企业的生命。ＪｉＩ橡在生产中严格　与传统过热水硫化装置相比．新研制的高温　执行ｌＳＯ　９００１质量体系．实施“自检、互检、专检”　蒸汽充氮硫化装置的能耗低、硫化时间短、操作简　三道保险防范机制，推行质量责任制、质量监察制　便、无污染，可满足高性能子午线轮胎采用高温硫　和质量追溯制，并设置了质量奖励工资和总经理　化工艺的要求。２００１年，川橡投入资金对定型硫　质量奖励基金，同时严格检验程序，强化检验手　化机进行了技术改造，使子午线轮胎生产线全部　段．以保证产品质量。　采用高温蒸汽充氮快速硫化装置．取得了明显的　（３）增强产品开发能力　经济效益。　坚持以质量为中心、以市场为导向，根据市场　（四川川橡集团有限公司　赵青贵供稿）