环保型化学塑解剂SL-6010在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

王 丹，冉宇宁，佘腾龙

（贵州轮胎股份有限公司，贵州 贵阳 550000）

增塑剂可以提高胶料混炼效率，降低混炼能耗，在橡胶工业中广泛应用。增塑剂分为物理增塑剂和化学塑解剂。物理增塑剂主要是饱和与不饱和脂肪酸衍生物，其作用机理是通过大分子间的润滑作用降低胶料门尼粘度，提高胶料塑性，使胶料获得适当的流动性。使用物理增塑剂一般不会降低橡胶的相对分子质量，胶料的物理性能和动态力学性能良好，但胶料的门尼粘度较高，可能会限制其在某些生产设备中的应用。随着环保意识增强以及对增塑剂性能要求提高，传统的邻苯二甲酸酯类增塑剂己无法满足市场需求。目前性能较好的塑解剂按化学结构大致分为2类：芳香族硫酚及其衍生物类（如五氯硫酚和五氯硫酚锌盐）和二芳基二硫化物类（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）。硫酚类塑解剂的低温塑解效果良好，特别是其苯环上有烷基或卤素取代基时塑解效果更强，但是硫酚类塑解剂的原料毒性大，产品气味大，含有氯元素，被疑为有毒物质，且在生产过程中产生的硫化氢气体和含硫废水量较大，在国外已限制生产和使用。二芳基二硫化物类塑解剂的高温塑解活性较高，且气味小、无毒。

环保型化学塑解剂SL-6010为2，2′-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。本工作采用全钢载重子午线轮胎胎面胶配方，研究环保型化学塑解剂SL-6010的应用性能。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），SMR20，马来西亚产品；炭黑N134，美国卡博特公司产品；环保型化学塑解剂SL-6010，华奇（张家港）化工有限公司产品。

1.2 配方

试验配方采用全钢载重子午线轮胎胎面胶配方（如表1所示）。

表1 配方 份

1.3 主要设备与仪器

F305型密炼机，英国法雷尔公司产品；XKR-660型开炼机，大连橡胶塑料机械股份有限公司产品；XLB-0型平板硫化机，青岛巨融机械技术有限公司产品；MDR2000型硫化仪、MV2000型门尼粘度仪和disperGRADERTM aview型炭黑分散度仪，美国阿尔法科技有限公司产品；T2000E型电子式拉力试验机，北京友深电子仪器有限公司产品；TJR-RR-TB（Y）型载重轮胎滚动阻力试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品。

1.4 混炼工艺

胶料混炼分两段进行。一段混炼在密炼机中进行，二段混炼在开炼机上进行。一段混炼密炼室温度为60 ℃，转子转速为45 r·min-1，加料顺序为：生胶→小料→炭黑→白炭黑和偶联剂Si69→排胶。二段混炼加料顺序为：一段混炼胶→硫黄和促进剂→薄通3次→下片。

1.5 性能测试

胶料门尼粘度测试按照GB/T 1232.1—2000《未硫化橡胶 用圆盘剪切粘度计进行测定 第1部分：门尼粘度的测定》进行，硬度测试按照GB/T 531.1—2008《硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度）》进行，拉伸性能测试按照GB/T 528—2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行；成品轮胎耐久性能按照GB/T 4501—2008《载重汽车轮胎性能室内试验方法》进行。

2 结果与讨论

2.1 胶料密炼能耗

环保型化学塑解剂SL-6010对胶料密炼能耗的影响如表2所示。从表2可以看出，环保型化学塑解剂SL-6010与传统塑解剂五氯硫酚对胶料的塑解效果相差不大。

表2 环保型化学塑解剂SL-6010对胶料密炼能耗的影响

2.2 混炼胶门尼粘度

环保型化学塑解剂SL-6010对混炼胶门尼粘度的影响如图1所示。从图1可以看出：与传统塑解剂五氯硫酚混炼胶相比，环保型化学塑解剂SL-6010混炼胶及其停放期间门尼粘度相差不大。

图1 环保型化学塑解剂SL-6010对混炼胶门尼粘度的影响

2.3 胶料物理性能

环保型化学塑解剂SL-6010对胶料物理性能的影响如表3所示。从表3可以看出：与传统塑解剂五氯硫酚相比，环保型化学塑解剂SL-6010对炭黑分散性影响不大，胶料的焦烧时间有所缩短，100%定伸应力和300%定伸应力稍提高，拉伸强度和拉断伸长率略有下降，生热降低，耐磨性能提高。

表3 环保型化学塑解剂SL-6010对胶料物理性能的影响

2.4 成品轮胎耐久性能

用试验配方胶料试制了一批11.00R20 18PR全钢载重子午线轮胎（花纹型号为697A），测试轮胎的耐久性能，结果如表4所示。从表4可以看出，胎面胶采用环保型化学塑解剂SL-6010与采用传统塑解剂五氯硫酚的轮胎耐久性能相差不大。

表4 成品轮胎的耐久性能

3 结论

环保型化学塑解剂SL-6010对全钢子午线轮胎胎面胶的塑解效果与传统塑解剂五氯硫酚相当，对胎面胶物理性能和成品轮胎耐久性能无不良影响，是一种较理想的无毒、无污染橡胶加工助剂。