胎面膠配方應用分散劑FS97試驗及評審報告

王志國

摘? ?要：研究炭黑分散助劑FS97在全鋼子午線輪胎胎面膠（試驗配方）中的應用，并與使用傳統工藝性助劑增塑劑A胎面膠（正常配方）進行對比。結果表明：使用2.5份炭黑分散助劑FS97在全鋼子午線輪胎胎面膠代替工藝性助劑增塑劑A，壓出半成品部件致密性提高。試驗配方硫化膠拉伸強度、伸長率提高，耐磨耗性能提高，其他指標變化不大。輪胎成品耐久性能提高。符合設計要求。

關鍵詞：輪胎? 胎面膠? 分散劑

中圖分類號：TQ33? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0095-02

1? 現狀分析及實驗目的

輪胎企業為滿足消費者的需求一直在創新的道路上不曾止步。一直以來輪胎就是供給車輛、農業機械、工程機械行駛和飛機起落等用的圓環形彈性制品。它是車輛、農業機械、工程機械和飛機等的主要配件，能吸收因路面不平產生的震動和外來沖擊力，使得乘坐舒適。輪胎是橡膠工業中的主要制品，其消耗的橡膠量占橡膠總用量的50%～60%，是一種不可缺少的戰略物資。隨著社會的發展，人們對輪胎的速度性能、操縱穩定性、安全性和乘坐舒適性等要求越來越高，輪胎制造的新工藝和新技術也不斷涌現。

隨著我公司產量逐漸提高，在現有設備及工藝條件下，提高生產效率成為比較突出的問題，如縮短混煉時間、提高壓出速度等;但是提高生產效率的同時難免會影響到產品質量，特別是胎面膠配方中應用粒子較細、難分散的中超耐磨炭黑，若盲目提高速度，會出現炭黑分散性能差影響混煉膠物理性能，胎面部件屬于大部件，A區壓出速度過快會出現部件膠料焦燒，尺寸波動較大超出標準范圍，部件不密實出現氣孔等各種不良情況。

因此既要適當提高生產效率，同時還要保證混煉膠、半成品部件質量，迫切需要一種新型原材料能提高胎面膠混煉均勻性、半成品部件擠出速度，同時膠料物理性能及半成品部件質量得到改善。

炭黑分散劑FS97是一種高分子脂肪酸系列高性能炭黑分散劑，該產品能提高炭黑的分散性能、表面性具有優秀橡膠分子內的潤滑作用，可降低門尼粘度，縮短混煉時間、降低能耗，改善膠料的擠出性能和注射性。

本次試驗主要是：用炭黑分散劑FS97在胎面膠配方中代替工藝性助劑增塑劑A，觀察其物理性能性及工藝性能變化，以達到保證物理性能，提高壓出胎面膠密實度，減少尺寸波動的目的。

2? 試驗情況及階段評審

2.1 FS97檢驗結果

如表1所示。

原材料評審：

由表1可以看出該材料符合技術要求，可以進行試驗;

2.2 小配合實驗數據

小配合混煉膠性能評審：

由表2表3數據可以看出：試驗膠料硫化速度及工藝性指標與正常膠料相差不大，而由于炭黑分散性能提高相應物理性能得到提高，因此可以進行大配合試驗試驗，以進一步觀察膠料性能。

2.3 大配合試驗

用炭黑分散劑FNS78等量替代增塑劑A在胎面膠配方中做物理性能及壓出工藝性能平行對比試驗，結果如下：

大配合混煉膠物性評審：

由表4表5數據可以看出：大配合試驗結果與小配合結果基本相符，可以進行壓出工藝對比;

2.4 壓出結果

本次壓出試驗采用10.00R20胎面膠規格，具體試驗數據如表6：

壓出工藝性能評審：

由上述數據可也看出，試驗部件部件重量提高3.5%，而部件尺寸較正常膠料小，并且從外觀上看部件密實度明顯增加，符合半成品部件設計要求，保證了產品質量及工藝穩定性。

2.5 成品試驗

為進一步證實試驗胎面膠對成品質量的影響，選取一條10.00R20輪胎同正常生產同規格輪胎做成品耐久對比試驗，實驗條件按常規試驗條件，具體結果如表7。

成品實驗結果評審：

由上述實驗結果可以看出，試驗輪胎與正常態成品耐久時間均滿足國際按標準≥47 h的要求，同時由于使用了炭黑分散劑FS97，增加了炭黑與膠料的結合強度，降低產品生熱，延長了使用壽命8%左右。

3? 評審與結論

通過在胎面膠配方中使用2.5份炭黑分散劑FS97，提高了了炭黑在膠料中的分散程度，使混煉膠拉伸強度、扯斷伸長率、耐磨耗性能得到提高，硫化速度變化不大;改善半成品部件密實度，降低部件收縮率，使半成品部件尺寸波動減小，重量滿足設計要求;同時由于炭黑分散均勻性提高，膠料生熱降低6℃，產品使用壽命得到提高約10%，可以投入使用。

以技術創新為導向，旨在為更多的駕駛者帶去舒適的體驗。從技術創新成果可以看出，技術革新已是輪胎行業的一大趨勢，未來輪胎技術將會再次顛覆我們的想象。

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