粘合樹脂BHK-1360在工程機械輪胎胎面膠中的應用

劉 壇 ，仝玉勇，姚 舫，吳黎明

（1.青島科技大學高分子材料與工程學院，山東 青島 266042；2.徐州徐輪橡膠有限公司，江蘇 徐州 221011）

粘合樹脂BHK-1360是以改性乙炔酚醛樹脂為主體的復合型橡膠助劑，可用于輪胎和橡膠制品中，能顯著改善未硫化膠的粘合性能，提高橡膠與纖維簾線及鋼絲簾線的粘合性能，同時賦予膠料優異的物理性能。

本工作主要研究粘合樹脂BHK-1360在工程機械輪胎胎面膠中的應用。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），牌號SIR20，印度尼西亞產品；丁苯橡膠（SBR），牌號1500，中國石油撫順石化公司產品；炭黑N220，河北大光明炭黑有限公司產品；粘合樹脂BHK-1360，山東聊城金歌化工有限公司產品。

1.2 配方

生產配方：NR，30；SBR，70；炭黑N220，58；氧化鋅，4；硫黃，1.6；促進劑NS，1.4；芳烴油，6；其它，16.9；合計，187.9。

試驗配方：NR，30；SBR，70；炭黑N220，58；氧化鋅，4；硫黃，1.6；促進劑NS，1.4；芳烴油，3；粘合樹脂BHK-1360，5；其它，16.9；合計，189.9。

1.3 主要設備與儀器

X（S）M-1.5型本伯里智能實驗室密閉式煉膠（塑）機，青島科高橡塑機械技術裝備有限公司產品；XK-160型開煉機，上海橡膠機械廠產品；F370型和GK270型密煉機，大連橡膠塑料機械股份有限公司產品；25 t平板硫化機，上海第一橡膠機械廠產品；HV2-90E型智能型門尼粘度儀，無錫市蠡園電子化工設備有限公司產品；GTM2000A型無轉子硫化儀和TCS-2000型伺服控制電腦拉力試驗機，青島高鐵檢測儀器有限公司產品；RZN-Ⅱ型橡膠自粘性測定儀，北京萬匯一方科技發展有限公司產品；阿克隆磨耗試驗機，江都試驗機廠產品；401型老化實驗箱，上海試驗儀器廠產品。

1.4 試樣制備

小配合試驗膠料混煉分2段進行。一段混煉在本伯里閉式煉膠（塑）機中進行，轉子轉速為50 r·min-1，混煉工藝為：生膠和小料→壓壓砣提壓砣→炭黑→壓壓砣提壓砣→芳烴油→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠（溫度115 ℃）；二段混煉在開煉機上進行，混煉工藝為：一段混煉膠→硫黃和促進劑→薄通→混煉均 勻→下片。

大配合試驗膠料混煉分2段進行。一段混煉在F370型密煉機中進行，轉子轉速45 r·min-1，混煉工藝為：生膠和小料→壓壓砣提壓砣→1/2炭黑→壓壓砣提壓砣→剩余1/2炭黑→壓壓砣提壓砣→芳烴油→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠（165 ℃）；二段混煉在GK270型密煉機中進行，轉子轉速20 r·min-1，混煉工藝為：一段混煉膠→壓壓砣提壓砣→硫黃和促進劑→壓壓砣提壓砣→壓壓砣排膠（溫度105 ℃）。

1.5 性能測試

膠料各項物理性能測試均按照相應國家標準進行。

2 結果與討論

2.1 理化分析

粘合樹脂BHK-1360的理化性能見表1。從表1可以看出，粘合樹脂BHK-1360的理化性能達到企業標準要求。

表1 粘合樹脂BHK-1360的理化性能

2.2 小配合試驗

小配合試驗膠料物理性能見表2。從表2可以看出：與生產配方膠料相比，試驗配方膠料的門尼焦燒時間略長，門尼粘度減小，自粘性明顯提高；硬度、300%定伸應力和拉伸強度相當，拉斷伸長率較大，撕裂強度明顯提高，耐磨性能和耐熱老化性能較好。

表2 小配合試驗膠料物理性能

2.3 大配合試驗

為驗證小配合試驗的結果，在車間進行大配合試驗。大配合試驗膠料物理性能見表3。從表3可以看出：與生產配方膠料相比，試驗配方膠料門尼粘度減小，自粘性明顯提高；硬度、300%定伸應力和拉伸強度相當，拉斷伸長率較大，撕裂強度明顯提高，耐磨性能和耐熱老化性能較好。大配合試驗結果與小配合試驗結果基本一致。

表3 大配合試驗膠料物理性能

2.4 工藝性能

從試驗配方膠料纏繞工藝可以看出，膠料表面光潔度良好，纏繞膠條間的粘合性能優異，半成品質量良好，能夠滿足工藝性能要求。

2.5 成品輪胎性能

采用試驗配方膠料生產23.5-25 16L3工程機械輪胎，按GB/T 1190—2009《工程機械輪胎技術要求》測試胎面膠性能，并與生產輪胎胎面膠進行對比，結果見表4。從表4可以看出：與生產輪胎胎面膠相比，試驗輪胎胎面膠的硬度和拉伸強度相當，拉斷伸長率增大，耐磨性能和胎面與緩沖層粘合性能明顯提高。

表4 成品輪胎胎面膠性能

3 結論

在工程機械輪胎胎面膠中添加粘合樹脂BHK-1360，未硫化膠的門尼粘度減小，加工性能改善，自粘性明顯提高；硫化膠的撕裂強度明顯提高，耐磨性能和耐熱老化性能較好；成品輪胎胎面膠的物理性能較好，耐磨性能和粘合性能明顯提高，有效提升了成品輪胎的質量。