绿色橡胶粘合增进剂APR-2在高性能轮胎胎体胶料中的应用

付泉，杨树田

(大连新绿州化学工业有限公司，辽宁 大连 116300)

绿色橡胶粘合增进剂APR-2在高性能轮胎胎体胶料中的应用

付泉，杨树田

(大连新绿州化学工业有限公司，辽宁 大连 116300)

研究粘合增进剂APR-2在高性能轮胎体胎体胶中的应用。结果表明：粘合增进剂APR-2满足环保法规要求；粘合增进剂APR-2与间苯二酚-甲醛树脂/粘合剂RA-65粘合体系并用，胶料密度降低，与聚酯帘线之间粘合强度提高，成品轮胎耐久性能高速性能提高。

粘合增进剂;胎体胶;聚酯帘线;粘合强度;耐久性能;高速性能

目前，许多轮胎企业在高性能轮胎中用溶聚丁苯（SSBR）/白炭黑/硅烷偶联剂来降低轮胎滚动阻力,胎体胶采用间苯二酚-甲醛树脂/粘合剂RA-65为粘合体系，但轮胎胎体胶与聚酯帘线之间的粘合性能并没有明显的改变，导致高性能轮胎行驶时温度过高而引起的轮胎缺陷层出不穷。

粘合增进剂APR-2由有机改性剂、偶联剂和环保芳烃油改性高分散白炭黑制备而成。是一种新型无毒无公害绿色橡胶助剂。已获得国家发明专利（CN105131331A），粘合增进剂APR-2，可与间苯二酚-甲醛树脂/粘合剂RA-65组成新粘合体系，对提高高性能轮胎胎体胶料与聚酯帘线之间的粘合强度，提高高性能轮胎耐久性能、高速性能和安全性能起着重要的作用。本文研究绿色橡胶粘合增进剂APR-2在高性能轮胎胎体胶料中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），牌号SMR10#，马来西亚产品；丁苯橡胶（SBR），牌号1502，中国石化齐鲁股份有限公司橡胶厂产品；高分散性白炭黑，确成硅化学股份有限公司产品；粘合增进剂APR-2，粉末或不规则片状，水悬浮液pH值7.2，加热减量（125 ℃×1 h）1.1%，大连新绿州化学工业有限公司产品。

1.2 配方

生产配方：标准胶10#，80，SBR1502，20；炭黑N660，55；氧化锌，3；硬脂酸，2.0；环保芳烃油，11；防老剂RD，1.5；防焦剂CTP，0.4；辛酚增粘树脂2.0，间苯二酚甲醛树脂 1.9，粘合剂RA-65 ，3，硫磺/HDOT20/促进剂NS，4.2；合计，184.0。

试验配方：除了添加5份粘合增进剂APR-2以外,其他组份与生产配方相同。

1.3 测试方法

胶料其他物理性能和轮胎速度性能试验按照相应国家标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 环保性能

经杭州希科检测技术有限公司检测，粘合增进剂APR-2的多环芳烃（PAHs）含量结果见表1，部分主要高度关注物质（HVSC）检测结果见表2。从表1 和表2可以看出，粘合增进剂APR-2的8种多环芳烃PAHS(DBA 、CHR、 BaA、 BaP、BeP、BbF、BjF、BkF) 总含量应低于10 mg/kg。HVSC的质量分数小于0.001（1 000 mg/kg）,说明粘合增进剂APR-2符合环保法规要求，为绿色环保产品。

表1 多环芳烃（PAHs）含量检测结果 mg/kg

表2 部分主要HVSC检测结果 mg/kg

2.2 胶料的硫化特性

胎体胶的硫化特性见表3。由表3可以看出，两种配方轮胎胶料可达到相同的交联程度，胶料的流动性无甚差异，加工安全性能相近，硫化速度相同。

表3 胎体胶料的硫化特性（190 ℃）

2.3 物理性能

胎体胶的物理性能见表4。从表4可以看出，与生产配方比较，添加粘合增进剂APR-2的试验配方胶料密度低，其他性能相近。

2.4 粘合强度

胎体胶-聚酯帘线的H 抽出力见表5。从表5可以看出，与生产配方胶料相比，添加粘合增进剂APR-2的试验配方胶料H 抽出力提高，随着热空气老化时间和过硫化时间延长，两种胶料的粘合强度逐渐降低，但试验配方胶料的粘合强度明显高于生产配方胶料。

表4 硫化胶的物理性能

表5 胎体胶-聚酯帘线的H 抽出力 N

2.5 工艺性能

试验配方胶料的配合分散速度、包辊性、自粘性较好，收缩率小，胶帘布压延时操作性与渗透性均优于生产配方的胶料。帘布层间无气泡。粘合增进剂APR-2在终炼时与硫磺、促进剂、粘合剂等一起加入。

2.6 成品轮胎性能

采用高性能轮胎胎体胶的试验配方胶料试制185/70R14 88T高性能半钢子午线轮胎，按照GB/T 4502—2009《轿车轮胎性能室内试验方法》对成品轮胎的耐久性能和高速性能进行测试，结果如表6所示。从表6可以看出，与生产轮胎相比，试验轮胎耐久性能和高速性能均明显提高，完全能满足生产需要。

3 主要技术创新点

3.1 技术创新

利用复配增粘技术提高橡胶与聚酯帘线的粘合强度。粘合增进剂APR-2为两性多官能团化合物,在橡胶硫化过程中，极性部分官能团便显示出反应活性，与聚酯帘线表面羟基、氨基等多种基团发生反应；非极性部分双键也和橡胶分子双键发生反应,参与橡胶交联，从而在橡胶与聚酯帘线之间形成化学键合，从而在橡胶与帘线之间既产生化学键又存在物理的氢键作用，提高粘合强度。

表6 185/70R14 88T绿色轮胎的耐久性能和高速性能

3.2 结构创新

将有机改性剂、反应性化合物、催化剂和载体复合在一起。粘合增进剂APR-2是一种选用特征两性多官能团化合物配合催化剂和偶联剂等,原料采用先进的改性复合技术精制而成的一种高科技新材料。其中的两性多官能团化合物是由对硝基苯酚与含氮化合物在摄氏160℃、10个大气压下缩合得到的产物，无需分离直接再进一步在氮气保护条件下与三苯基丙基溴化反应引入带双键的非极性碳链制得。粘合增进剂APR-2与常规用的间苯二酚-甲醛树脂/粘合剂RA-65粘合体系有着本质的不同。

3.3 工艺创新

生产过程中采用了先进的复配技术。先用连续浸渍法将催化剂与载体结合起来，再进一步与有机改性剂、两性多官能团化合物在摄氏70～80℃下采用独特的工艺进行复合，得到一种复合结构的粉体材料。而且使两性多官能团化合物与催化剂能充分均匀的接触，从而提高了产品的性能。

3.4 性能创新

提高高性能轮胎使用寿命和安全性。与常规的间苯二酚-甲醛树脂+粘合剂RA-65为粘合体系相比，粘合增进剂APR-2与间苯二酚-甲醛树脂/粘合剂RA-65组成新的粘合体系,能明显改善胶料的加工性能，可使橡胶与聚酯帘线的粘合强度提高达10%，胶料密度降低2%，胶料耐热氧老化性能好，老化后粘合强度保持率高；轮胎耐久性和高速性能提高10%，同时轮胎耐久性能试验后的轮胎粘合强度保持率高,变形小，动态性能好，有效防止了轮胎缺缺陷，提高了轮胎使用寿命和安全性。本产品在生产过程中无“三废”排放。在应用过程中不产生二次污染。

4 结论

（1）粘合增进剂APR-2符合环保法规要求，为绿色环保产品。

（2）粘合增进剂APR-2可作为轮胎行业专用的绿色橡胶粘合增进剂，在高性能轮胎胎体配方中的最佳用量为5份，与橡胶相容性好，混炼均匀，可改善胶料的加工工艺性能，相助提高橡胶与聚酯帘线之间的粘合强度。

（3）采用粘合增进剂APR-2的硫化胶含胶率减小，密度降低，成品耐久性能和高速性能提高。

Application of green rubber adhesion promoter APR --- 2 in high performance tire body

Application of green rubber adhesion promoter APR --- 2 in high performanc
?e tire body

Fu Quan，Yang Shutian
（Dalian New Oasis Chemical Industry Co., LTD，Dalian 116300, Liaoning,China）

This paper study the application of green rubber adhesion promoter APR - 2 in high performance tire body. The results show that the adhesion promoter APR - 2 meet the requirements of environmental protection laws and regulations; Using Adhesion promoter APR - 2 with resorcinol formaldehyde resin/adhesive RA - 65 system, rubber density is reduced, and the bonding strength is increased between polyester cord, high speed performance of tire is increased.

adhesion improver; tire body glue; polyester cord; bond strength; the durable performance; high speed performance

TQ339

1009-797X(2016)21-0051-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.21.011

(R-01)

付泉(1965-），男，高级工程师，本科，学士，主要从事橡胶助剂研发和物化性能测试工作，获大连市科学技术进步奖二等奖和辽宁省优秀新产品三等奖各一项。

2016-08-12