385/95R25全路面起重機輪胎高速性能提升

高 利，劉 娟，周 勇

（三角輪胎股份有限公司，山東 威海 264200）

全路面起重機是一種兼有汽車起重機和越野起重機特點的高性能車輛，它既能像汽車起重機一樣快速轉移、長距離行駛，又可以滿足在狹小和崎嶇不平或泥濘場地作業的要求。近年來，隨著物流行業的發展，越來越多的移動式起重機需要進行高速長途作業，這對其所用輪胎的高速性能提出了更高要求，傳統385/95R25和445/95R25規格的E速度級別輪胎已不能滿足實際需求。

本工作通過對F速度級別385/95R25全路面起重機輪胎進行硫化工藝優化及配方改進，進一步提升輪胎高速性能。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），3#煙膠片和20#標準膠，泰國進口產品；炭黑N326和N330，卡博特化工（天津）有限公司產品；白炭黑，羅地亞白炭黑（青島）有限公司產品。

1.2 主要設備和儀器

Roell Z010型拉力機，德國Zwick公司產品；DMTS EPLEXOR 500N型動態力學分析儀，德國GABO公司產品。

1.3 性能測試

鋼絲簾布附著力測試方法自行開發，具體為2層胎體簾布沿胎體鋼絲方向呈90°排列，中間用鋁片隔離，樣品尺寸為100 mm×100 mm，其中25 mm×60 mm的未隔離區域為測試區域，拉力機測試的是測試區域兩層簾布間的粘合力。

其他性能按相應國家標準測試。

2 結果與討論

2.1 硫化工藝優化

對385/95R25輪胎進行熱電偶硫化測溫，根據測溫數據對硫化工藝進行優化。優化前后硫化工藝及輪胎關鍵部位總等效硫化時間對比見表1。

表1 優化前后硫化工藝及關鍵部位等效硫化時間對比

由表1可知，硫化外部蒸汽溫度降低后輪胎硫化時間延長15.5 min，雖然硫化時間有所延長，但因外部蒸汽溫度降低，除胎里靠近膠囊表面位置等效硫化時間延長外，其余各關鍵部位等效硫化時間明顯縮短。通過調整硫化工藝，降低了基部膠、胎面以及胎體等關鍵部位的等效硫化程度，輪胎硫化程度降低后能夠降低輪胎整體生熱，提升輪胎耐久性能[1-2]。

2.2 膠料配方改進

2.2.1 帶束層膠

為改善輪胎胎冠脫層問題，對帶束層膠配方進行改進，主要目的是提高帶束層簾布附著力及降低膠料生熱。改進后帶束層膠配方如下：3#煙膠片 100，炭黑N326 53，氧化鋅 8，Koresin增粘樹脂 1，癸酸鈷（質量分數為0.205） 0.8，防焦劑CTP 0.35，防老劑 2.5，其他 9。配方改進前后帶束層膠性能見表2。

表2 配方改進前后帶束層膠性能

由表2可見，配方改進后帶束層膠硬度和模量減小，彈性明顯提升，壓縮疲勞溫升和60 ℃時的損耗因子顯著降低，H抽出力略有下降，但簾布間附著力顯著提升。

2.2.2 基部膠

為改善輪胎室內高速耐久性測試過程中胎冠脫層問題，對基部膠配方進行改進，目標是提高膠料模量以減小輪胎滾動過程中基部膠的形變，同時降低膠料生熱。優化后基部膠配方如下：20#標準膠 100，炭黑N330 33，白炭黑 10，有機硅混合物 3，氧化鋅 5，硬脂酸 2，防焦劑CTP 0.3，防老劑 2，其他 6。配方改進前后基部膠性能見表3。

表3 配方改進前后基部膠性能

由表3可見，配方改進后基部膠硬度和模量提高，其中300%定伸應力提升35%，彈性明顯提高，壓縮疲勞溫升和60 ℃時的損耗因子顯著降低。

2.3 成品輪胎室內高速性能

對優化前后輪胎按照主機廠標準進行室內高速性能測試，未優化、硫化工藝優化、硫化工藝優化和帶束層膠配方改進、硫化工藝優化及帶束層和基部膠配方改進成品輪胎的高速性能耐久時間分別為255，315，345和428 min。可見硫化工藝優化及帶束層膠和基部膠配方改進輪胎高速性能耐久時間延長了68%，滿足主機廠對全路面起重機輪胎高速性能的要求。

3 結論

對全路面起重機用385/95R25輪胎進行硫化工藝優化及帶束層膠和基部膠配方改進，通過降低硫化外部蒸汽溫度以適當降低輪胎關鍵部位硫化程度，通過配方改進提高帶束層簾布附著力并降低帶束層膠生熱，提高基部膠模量并降低生熱，優化后輪胎室內高速性能耐久時間顯著延長。