胎面胶配方应用分散剂FS97试验及评审报告

王志国

摘   要：研究炭黑分散助剂FS97在全钢子午线轮胎胎面胶（试验配方）中的应用，并与使用传统工艺性助剂增塑剂A胎面胶（正常配方）进行对比。结果表明：使用2.5份炭黑分散助剂FS97在全钢子午线轮胎胎面胶代替工艺性助剂增塑剂A，压出半成品部件致密性提高。试验配方硫化胶拉伸强度、伸长率提高，耐磨耗性能提高，其他指标变化不大。轮胎成品耐久性能提高。符合设计要求。

关键词：轮胎  胎面胶  分散剂

中图分类号：TQ33                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）03（a）-0095-02

1  现状分析及实验目的

轮胎企业为满足消费者的需求一直在创新的道路上不曾止步。一直以来轮胎就是供给车辆、农业机械、工程机械行驶和飞机起落等用的圆环形弹性制品。它是车辆、农业机械、工程机械和飞机等的主要配件，能吸收因路面不平产生的震动和外来冲击力，使得乘坐舒适。轮胎是橡胶工业中的主要制品，其消耗的橡胶量占橡胶总用量的50%～60%，是一种不可缺少的战略物资。随着社会的发展，人们对轮胎的速度性能、操纵稳定性、安全性和乘坐舒适性等要求越来越高，轮胎制造的新工艺和新技术也不断涌现。

随着我公司产量逐渐提高，在现有设备及工艺条件下，提高生产效率成为比较突出的问题，如缩短混炼时间、提高压出速度等;但是提高生产效率的同时难免会影响到产品质量，特别是胎面胶配方中应用粒子较细、难分散的中超耐磨炭黑，若盲目提高速度，会出现炭黑分散性能差影响混炼胶物理性能，胎面部件属于大部件，A区压出速度过快会出现部件胶料焦烧，尺寸波动较大超出标准范围，部件不密实出现气孔等各种不良情况。

因此既要适当提高生产效率，同时还要保证混炼胶、半成品部件质量，迫切需要一种新型原材料能提高胎面胶混炼均匀性、半成品部件挤出速度，同时胶料物理性能及半成品部件质量得到改善。

炭黑分散剂FS97是一种高分子脂肪酸系列高性能炭黑分散剂，该产品能提高炭黑的分散性能、表面性具有优秀橡胶分子内的润滑作用，可降低门尼粘度，缩短混炼时间、降低能耗，改善胶料的挤出性能和注射性。

本次试验主要是：用炭黑分散剂FS97在胎面胶配方中代替工艺性助剂增塑剂A，观察其物理性能性及工艺性能变化，以达到保证物理性能，提高压出胎面胶密实度，减少尺寸波动的目的。

2  试验情况及阶段评审

2.1 FS97检验结果

如表1所示。

原材料评审：

由表1可以看出该材料符合技术要求，可以进行试验;

2.2 小配合实验数据

小配合混炼胶性能评审：

由表2表3数据可以看出：试验胶料硫化速度及工艺性指标与正常胶料相差不大，而由于炭黑分散性能提高相应物理性能得到提高，因此可以进行大配合试验试验，以进一步观察胶料性能。

2.3 大配合试验

用炭黑分散剂FNS78等量替代增塑剂A在胎面胶配方中做物理性能及压出工艺性能平行对比试验，结果如下：

大配合混炼胶物性评审：

由表4表5数据可以看出：大配合试验结果与小配合结果基本相符，可以进行压出工艺对比;

2.4 压出结果

本次压出试验采用10.00R20胎面胶规格，具体试验数据如表6：

压出工艺性能评审：

由上述数据可也看出，试验部件部件重量提高3.5%，而部件尺寸较正常胶料小，并且从外观上看部件密实度明显增加，符合半成品部件设计要求，保证了产品质量及工艺稳定性。

2.5 成品试验

为进一步证实试验胎面胶对成品质量的影响，选取一条10.00R20轮胎同正常生产同规格轮胎做成品耐久对比试验，实验条件按常规试验条件，具体结果如表7。

成品实验结果评审：

由上述实验结果可以看出，试验轮胎与正常态成品耐久时间均满足国际按标准≥47 h的要求，同时由于使用了炭黑分散剂FS97，增加了炭黑与胶料的结合强度，降低产品生热，延长了使用寿命8%左右。

3  评审与结论

通过在胎面胶配方中使用2.5份炭黑分散剂FS97，提高了了炭黑在胶料中的分散程度，使混炼胶拉伸强度、扯断伸长率、耐磨耗性能得到提高，硫化速度变化不大;改善半成品部件密实度，降低部件收缩率，使半成品部件尺寸波动减小，重量满足設计要求;同时由于炭黑分散均匀性提高，胶料生热降低6℃，产品使用寿命得到提高约10%，可以投入使用。

以技术创新为导向，旨在为更多的驾驶者带去舒适的体验。从技术创新成果可以看出，技术革新已是轮胎行业的一大趋势，未来轮胎技术将会再次颠覆我们的想象。

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