增粘树脂BHK-1360在农业子午线轮胎胎面胶中的应用

姚 舫

（徐州徐轮橡胶有限公司，江苏 徐州 221011）

增粘树脂BHK-1360是以烷基苯酚-乙炔树脂为主体的复合型高性能橡胶助剂，是一种优秀的长效增粘树脂，在橡胶加工过程中具有良好的增粘性，能显著改善未硫化橡胶的粘合性能，不会因芳烃油类软化剂迁移至胶料表面而影响粘性[1-4]。同时，增粘树脂BHK-1360能提高橡胶与锦纶帘线及钢丝帘线之间的粘合强度；其容易分散在胶料中，提高胶料的耐磨性能；可使硫化胶具有良好的老化性能保持率，因而被广泛应用于轮胎和橡胶制品中。

本工作主要研究增粘树脂BHK-1360在农业子午线轮胎胎面胶中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），SMR20，马来西亚产品；丁苯橡胶（SBR），牌号1500E，中国石油抚顺石化分公司产品；顺丁橡胶（BR），牌号9000，中国石化扬子石油化工有限公司产品；炭黑N220，龙星化工股份有限公司产品；增粘树脂BHK-1360，聊城金歌合成材料有限公司产品。

1.2 配方

生产配方和优化的试验配方见表1。与生产配方相比，试验配方只是对增粘树脂BHK-1360的用量进行了调整，其他组分和用量与生产配方相同。

表1 试验配方与生产配方 份

1.3 主要设备和仪器

XSM-1.5型智能实验室密炼机，青岛科高橡塑机械技术装备有限公司产品；GK270型密炼机，大连橡胶塑料机械股份有限公司产品；25 t平板硫化机，上海第一橡胶机械厂产品；TCS-2000型电子拉力试验机，高铁检测仪器（东莞）有限公司产品；RZN-п型橡胶自粘性测定仪，北京万汇一方科技发展有限公司产品。

1.4 试样制备

小配合试验胶料采用两段混炼工艺。一段混炼在XSM-1.5型密炼机中进行，转子转速为50 r·min-1。混炼工艺为：生胶破胶30 s→加小料→压压砣保持35 s→提压砣，加入炭黑和油→压压砣保持40 s→提压砣保持5 s→压压砣保持30 s→提压砣到中位→清扫→压压砣保持25 s →提压砣→压压砣保持30 s→提压砣→排胶。

终炼胶混炼在XK-160型开炼机上进行，混炼工艺为：加入一段混炼胶至包辊→加硫黄、促进剂→吃净粉剂→左右割胶各3次→辊距调整至4 mm→薄通打卷6次后下片。

大配合试验胶料采用一次法炼胶工艺。母胶混炼在GK270型密炼机中进行，转子转速为52 r·min-1。混炼工艺为：加生胶和小料→压压砣保持10 s→加60%炭黑，转速降至48 r·min-1→压压砣保持30 s→提压砣，加剩余40%炭黑→压压砣保持25 s→提压砣，加芳烃油→压压砣保持30 s→提压砣→压压砣→排胶（160 ℃）。母炼胶从密炼机排出后转移到1#Φ660开炼机捣炼100 s→降温至120 ℃→转移到2#Φ660开炼机→捣炼300 s→降温至100 ℃→加硫黄、促进剂→捣炼350 s→排胶。

1.5 性能测试

胶料各项性能均按照相应国家标准测试。

2 结果与讨论

2.1 理化分析

增粘树脂BHK-1360的理化性能见表2。从表2可以看出，增粘树脂BHK-1360的理化性能达到了企业标准要求。

表2 增粘树脂BHK-1360的理化性能

2.2 小配合试验

小配合试验结果如表3所示。自粘性以剥离力表征。

表3 小配合试验结果

从表3可以看出：与生产配方胶料相比，试验配方胶料的门尼焦烧时间以及FL，Fmax，t10和t90变化不大，自粘性提高；300%定伸应力和拉伸强度相当，撕裂强度提高，阿克隆磨耗量减小；随着增粘树脂BHK-1360用量的增大，胶料的自粘性、拉断伸长率和撕裂强度也随之提高；100 ℃×24 h老化后，生产配方胶料性能保持率为71.2%，试验配方胶料性能保持率为72.4%～73.1%，添加增粘树脂BHK-1360可以显著提高硫化胶老化后性能保持率。

2.3 大配合试验

为进一步验证农业子午线轮胎胎面胶试验配方车间生产工艺的通过性，选择3#试验配方继续进行大配合试验。

大配合试验结果如表4所示。从表4可以看出，大配合试验结果与小配合试验结果基本保持一致。

表4 大配合试验结果

2.4 成品性能

2.4.1 胎面胶物理性能

采用3#试验配方和生产配方胶料分别制备520/85R38 R1 农业子午线轮胎，并按照GB/T1192—2017《农业轮胎技术条件》进行胎面胶物理性能测试，结果见表5。

从表5可以看出，与生产轮胎胎面胶相比，试验轮胎胎面胶的拉断伸长率、耐磨性能以及胎面胶与带束层的粘合强度均明显提高。

表5 成品轮胎胎面胶物理性能

2.4.2 耐久性能

成品轮胎的耐久性试验结果如表6所示。从表6可以看出，与生产轮胎相比，试验轮胎的耐久性能明显提高。

表6 成品轮胎耐久性试验结果

3 结论

在农业子午线轮胎胎面胶中添加增粘树脂BHK-1360，胶料的自粘性、拉断伸长率、撕裂强度、耐磨性能、耐老化性能以及成品轮胎胎面胶物理性能和耐久性能均明显提高，有效提升了农业子午线轮胎的质量。