冬季轮胎胎面胶配方的研究
轮胎配方及原材料介绍

国外载重汽车轮胎胎面胶配方单位:质量份轮胎主要可以由天然橡胶(NR)聚异戊二烯,丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯,顺丁橡胶(BR)是由丁二烯,异戊橡胶(IR)是由异戊二烯,丁基橡胶(IIR)是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯为主要原料,硬脂酸,氧化锌,微晶蜡,防老剂,操作油,硬质炭黑,防焦剂,促进剂,硫磺等为配料制成。
1、天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。
使用温度范围:约-60℃~+80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。
缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围:约-50℃~+100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶(BR)是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。
缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。
使用温度范围:约-60℃~+100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4、异戊橡胶(IR)是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。
它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。
白炭黑、炭黑和新型填料在胎面胶料中的比较研究

1 实 验 部 分
1 .1 填 料
剂 。填料 在配 方 中用 来 增 强 弹性 体 , 提 高胎 面 的
耐磨 性 , 而这些 材料也 会导致 胶料 中的能量耗 散 。 2 0世纪 9 0年代 , 一 家 大轮 胎 制 造 商 在 原 装 轮 胎 中用 白炭 黑来 替代炭 黑填 料 , 率 先提 出了“ 绿 色轮 胎” 的概 念 。这种 填 料 与硅 烷 偶联 剂 并 用 赋予 了
系 的其他 方 面 ( 全 季节 牵 引性 和磨 耗 ) 的关 键 平
衡。 重 点 研 究 的 一 个 领 域 是 把 新 的 原 材 料 用 于 轮
本研究 直接 比较 各 种 新 型填 料 , 评 估 利 用 它 们获 得 的填 充胎 面胶料 的主要 使用性 能 。采用筛 选法 来 比较 硫化 动力学 、 老化 前后 的物理性 能 , 并 采用 动态粘 弹性 分析对 含新 型填料 的模 型胎面胶 料进 行性 能 预测 。根 据 这些 实 验 研究 结 果 , 对 配 方进 行优化 并采 用 同样 的操 作方法 对该优 化配 方
步提 高车 辆 燃 油效 率 的 机会 。据 估 计 , 滚 动 阻
力 降低 1 0 可 以使乘 用车 的燃油 经济性 提高 1 ~
2 。
过 去 的几十 年 中 , 轮胎 技 术研 发 团 队 已开 发
能 的改善 。选择 的材 料包 括 炭黑 、 高分 散性 白炭
黑、 炭黑 白炭黑 双相 填 料 、 宽 聚集 体分 布 炭黑 、 硅烷 醇填料 、 丁 二烯 一丙 烯 酸酯 三 聚物 和经 过 处
4 8
橡 胶 参 考 资 料
2 0 1 3钲
白炭 黑 、 炭 黑 和新 型 填 料在 胎 面 胶料 中 的 比 较 研 究
抗硫化返原剂pk900在全地形轮胎胎面胶中的应用

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全地形轮胎是指可以在任何地形上行驶的轮 胎。 这 种 轮 胎 用 途 较 广,较 大 的 花 纹 块 设 计 使 其 具有优异的操控性能,可用于沙滩、河床、林道、溪 流以及恶劣的沙漠地形。因不受道路条件限制, 全 地 形 轮 胎 在 北 美 和 欧 洲 应 用 较 广,其 市 场 占 有 量 呈 逐 年 上 升 趋 势。 由 于 较 大 的 花 纹 块 设 计,全 地形轮胎的硫化时间较长,造成轮胎性能下降,影 响轮胎使用寿命。
剂PK900的胶料相比,添加抗硫化返原剂PK900的
胶料t10和t90变化不大,且添加1. 5份抗硫化返原剂 PK900的胶料硫化曲线平坦性好于添加1份抗硫化
返原剂PK900的胶料。
2. 2. 2 物理性能
小配合试验硫化胶的物理性能如表3所示。
由 于 试 验 采 用 普 通 硫 黄 硫 化 体 系,因 此 硫 化
褐色片状 80
0. 001 0. 12
褐色片状 80~90 ≤0. 003 ≤0. 50
注:1)生产企业指标。
从表1可以看出,抗硫化返原剂PK900的理化
性能符合指标要求。
2. 2 小配合试验
2. 2. 1 硫化特性
小配合试验胶料的硫化特性如表2所示。小
配合试验胶料的硫化曲线如图1所示。
从 表 2 和 图 1 可 以 看 出,与 未 添 加 抗 硫 化 返 原
小配合试验胶料在布拉本德密炼机中进行塑 炼、混炼,在开炼机上下片。混炼工艺为:NR塑炼 胶(停 放8 h)/SBR→ 小 料、炭 黑 和 软 化 剂 → 下 片 (停放4 h)→硫黄和促进剂→下片。
大 配 合 试 验 胶 料 采 用 两 段 混 炼 工 艺,均 在 GK90E型 密 炼 机 中 进 行。 一 段 混 炼 转 子 转 速 为 40 r·min-1,混炼工艺为:NR塑炼胶/SBR和小料 (40 s)→炭黑和软化剂(30 s)→压压砣(30 s)→ 提压砣→排胶(160 ℃)。二段混炼转子转速为20 r·min-1,混 炼 工 艺 为:一 段 混 炼 胶 → 硫 黄 和 促 进 剂→压压砣(40 s)→提压砣(40 s)→排胶(110 ℃
航空轮胎胎面胶配方

于采 用 多萜二烯 树脂 。 下 述 的大 部分 实 施形 式适 用 于航 空轮 胎 ,但 在特 定 的实 施形 式 中 , 以下 介 绍 的胶料 有 可 能对 制造 大 型车 辆轮 胎 胎面 是有 用 的 。大 型车 辆包 括 载重 汽 车轮 胎 、公 共汽 车轮 胎 、地 铁 车辆 轮胎 、 拖 拉机 轮胎 、拖 车 轮胎 、农 用 轮胎 、运土 车轮 胎
荷 下 以较 高速 度 即 时加 速 时 ,航 空轮 胎 胎 面必 须
有如 下成 分 : 4 0 ~1 0 0重 量份 聚异 戊二烯 橡胶 、 0 ~ 6 0重量 份高 不饱 和二 烯系橡 胶 、 1 ~2 5重量份 具
有5 0 ~1 2 0 ℃玻 璃化 温度 的多 萜树脂 。 在几 个实 施
基 、- N(
水而产生水滑现象 。遗憾 的是 ,航空轮胎在接地
时会 导 致 滑行 道沟 槽 的边 部切 入 轮胎 胎 面 部 。在 飞机 着 陆 中 ,于 轮胎 承 载 负荷 且 被加 速 时 ,轮 胎 在滑 行 道 的沟 槽 中会产 生变 形 ,进而 给 轮胎 带 来 撕裂 作 用力 ,导 致轮 胎产 生人 字形 割 口。
形 式 中 ,多萜 树 脂为 多萜 二烯树 脂 。 胶 料 中还 添 加 有 1 ~1 0 重 量 份 具 有 分 子 式
MO 3 S … S X S — S O 3 M【 式中: x为烯化游离基或者含
2个 或 2个 以上烯 化单元 的游 离基 ; 2个 烯化 单元
通 过氧 原 子或硫 原子 、. S O2 . 基 、- NH一 基 、- NH 2 一
芳纶短纤维对天然橡胶胶料性能的影响

橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY108第71卷第2期Vol.71 No.22024年2月F e b .2024芳纶短纤维对天然橡胶胶料性能的影响邱 健 ,蒋超杰,严 刚,李文超,葛孚宇,高 浩,李 利*(青岛科技大学 机电工程学院,山东 青岛 266061)摘要:基于轮胎胎面胶配方,研究芳纶短纤维用量和长度对天然橡胶(NR )胶料性能的影响。
结果表明:当芳纶短纤维长度为3 mm 时,芳纶短纤维用量为2份的胶料的Payne 效应最弱,硫化胶的拉伸强度最大,定伸应力和撕裂强度较大,耐磨性能和抗湿滑性能最好;当芳纶短纤维用量为2份时,芳纶短纤维长度为2 mm 的胶料的Payne 效应最弱,硫化胶的定伸应力和拉伸强度最大,芳纶短纤维长度为3 mm 的硫化胶的定伸应力和拉伸强度较大,撕裂强度最大,综合性能最好。
关键词:芳纶短纤维;天然橡胶;物理性能;动态力学性能中图分类号:TQ330.38+3 文章编号:1000-890X (2024)02-0108-07文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.02.0108短纤维分为很多种类,在轮胎中的应用种类最多,不同种类的短纤维在轮胎胎面胶中的应用在各大轮胎企业得到了广泛的研究,结果表明加入短纤维可以显著提升胎面胶的性能。
芳纶短纤维具有高强度、抗拉伸、耐高温、优异的抗切割和耐化学腐蚀性能,现阶段芳纶短纤维应用的主要研究方向是将芳纶短纤维加入到轮胎胎面胶中以提高胎面胶的拉伸性能和耐磨性能,降低滚动阻力。
A.L.WALKER 等[1]在工程机械轮胎胎面胶中加入质量分数为2.5%的纤维素短纤维,胎面胶的耐磨性能提高,与未添加纤维素短纤维的胎面胶的轮胎相比,添加纤维素短纤维的胎面胶的轮胎的使用寿命延长80%。
R .DATTA 等[2]在载重轮胎胎面胶中加入了芳纶短纤维,胎面胶的抗切割性能和抗撕裂性能增强,生热降低,动态力学性能提高。
增大白炭黑在工程机械轮胎胎面胶中用量的研究

炭 黑在 工程 机械 轮胎 胎面 胶 中的应 用 ,胶料 配方 见 表1 和2 。 白炭 黑 用量 为2 5 份 ,在 N R 和N R / S B R 胎 面 胶 中 白炭黑 用量 占炭 黑和 白炭 黑总 用量 比分 别达 到
4 9 . 5 %和4 3 . 9 %。
提升 。与乘 用车和卡车子午线轮胎相 比,工程机械轮
当添加分散剂 ,可 以增大工程机械轮 胎胎面胶 中自炭黑用量 ,提 高胶料硫化速度 、 改善胶料的加工性能和物理性能、明显降低胶料的生热 ,延长轮胎使用寿命 。 关键词: 白炭黑 ;工程机 械轮胎 ;胎面胶 ;分散剂 ;天然橡胶 ;丁苯橡胶
工业 和信息 化部 2 01 0 年 发 布 的 《轮 胎 行 业 “ 十二五 ”发展规划指导纲要 》指 出 :把显著增 大 白 炭黑用量作 为重点 开展 的科研项 目。可见增 大 白炭黑 在轮胎 中的用量 已成 为发展绿色 轮胎 、低碳经 济和节 能减排 的重要措施 之一 。近年来 我国用 白炭黑 制造绿
国家标准进行 。
2 结 果 与 讨 论 2 . 1 理化分析
3 种分散剂 的主要成分见表 3 。 从 表3 可 以看 出 ,脂肪酸锌 皂酯含一 定量酯 ,锌
料停放 后 的 门尼 粘度 ,即有 利于 配合剂 分散 和混炼
能耗 降低 。
质 量 分数较 小 。混 合 酸锌皂 主要 成 分为脂 肪 酸和芳
香 酸 的混 合酸锌 皂 ,典 型产 品有 美 国的A k t 7 3 和杭 州
表3 3 种分散剂的主要成分
分 散 剂 中 的锌 皂 既有 润 滑橡 胶 分 子链 的作 用
J I N S I L 7 0 0),山东 金能科技 有 限公 司产 品 ;脂肪 酸 锌皂 酯 ( 牌号Z D 一 6 )、脂肪 酸锌皂 ( 牌 号Z D 一 2)和 混合 酸锌皂 ( 牌 号Z D 一 2 和Z D 一 5 ),杭 州 中德化学 工
航空轮胎胎面胶配方

这 些胶 料 还 配合 有0.1~ l0质 量份 具 有如 下 分
道 的沟 槽 内而 产生 人 字形 割 口。这些 跑 道 沟槽 有 子 式 的聚硫 代 硫酸 盐抗 硫化 返 原剂 :
助 于将 水从 跑道 内排 出,防止 轮 胎产 生水 滑现 象 。
M 03--S--S.-X--S--S03M
虽然 下 面主 要 是 讨论 航 空 轮胎 ,但 必 须考 虑 分散 指 数 (Ip)。多分 散指 数 是重均 分 子量 (Mw)
到 下 面揭 示 的这 些胶 料对 成 型 载 重汽 车 轮胎 胎 面 与 数均 分子 量 (Mn)之 比。本发 明的另 一实 例为
胶 是 有 利 的 。载 重汽 车 轮胎 包 括 卡车 轮 胎 、大 客 至 少 具 有两 种 这 些特 性 或 者具 有 所 有三 种 这 些特
硫 酸 盐抗 硫 化返 原 剂 的可 交 联胶 料 。业 己发 现 , 境 条件 下是 固体 化 合 物 )在 食 品加 工 工 业 中基 本
在 用 于航 空 轮胎 胎 面胶 料 中并 用 聚萜 烯树 脂 和 聚 上是 用 作粘 合剂 。
硫 代硫 酸 盐 抗硫 化 返 原剂 可 使胎 面 胶 具 有惊 人 的
轮 胎 胎面 还 要 经 受飞 机 起 飞瞬 间产 生 非常 大 的 力 。 量份 玻璃 化温 度 为50~ 120℃ 的聚萜 烯 树脂 。在一
飞机 起 飞 时需 要在 负荷 条件 下加速 至较 高 的速 度 。 些实 例 中 ,聚萜 烯树 脂 为聚萜 二 烯树 脂 。
特 别是 航 空 轮胎 会 由于 胎 面横 切 入 飞机 场 跑
M 03·-S--S--X--S--S03M
式 中 :x 为 具 有 2个 或 多个 亚烷 基 单 元 的 烯 化 游 离 基 或 1个 游 离 基 ;M 为 金 属 。 关键词 :航空轮胎 ;胎面胶 ;配方 ;聚萜 烯树 脂;聚硫代硫酸盐
轮胎光亮剂配方

轮胎光亮剂配方
材料:
1.水:500ml
2.丙二醇:100ml
3.硅油:50ml
4.甲基纤维素:5g
5.聚乙烯醇:5g
6.十二烷基苯磺酸钠:5g
7.苯甲酸:2g
8.香精:适量
制作方法:
1.将水倒入容器中。
2.加入丙二醇和硅油,搅拌均匀。
3.将甲基纤维素、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠加入容器中,搅拌均匀。
4.加入苯甲酸,继续搅拌均匀。
5.最后加入适量的香精,搅拌均匀。
使用方法:
1.将轮胎清洗干净。
2.使用软布将光亮剂均匀涂抹在轮胎表面上。
3.等待几分钟,让光亮剂渗透进轮胎表面。
4.用干净的软布擦拭轮胎表面,直到表面光亮。
注意事项:
1.避免使用在轮胎胎面上,以免影响行车安全。
2.避免接触眼睛和口腔,如不慎接触,请用清水冲洗。
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炭黑 N 2 3 4 , 青 岛德固萨 炭黑 有 限公 司产 品 ; 白炭
黑, 牌号 1 l l 5 G R, 罗地 亚 白炭 黑 ( 青岛) 有 限公 司
7 3 O
轮胎 , 溶 聚 丁 苯橡 胶 适用 于 普通 地 区冬 季 高速 轮 胎 。冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 中 加入 硫 酸镁 后 , 对 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪路 面行驶性能造成不利影响; 以抗 湿 滑助 剂 部 分 等量 替 代 白炭 黑 后 , 胎 面 胶 的损 耗 因 子 增 大 、 低 温 条件 下 的 储 能 模 量 下 降, 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面行 驶 性 能提 高 ; 亚 甲基 受 体 和 给 体 的 加 入 也 会 提 高 胎 面胶 的抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面 行 驶
由于轮 胎 上设 有 防 滑 钉 或 者 轮 胎 中包 含 硬 质 粉
1 实 验
1 . 1 主要 原材料
天 然橡 胶 ( NR) , S MR2 0 , 马 来 西 亚产 品 ; S S —
末, 因而 使轮 胎具 有 胎 面 易 损 坏 和 破坏 道 路 而 造 成灰 尘 污染 的 缺 点 。另 外 , 低 温 下 韧性 聚合 物 或 交联 橡胶 粉使 轮 胎 在 冰 面 上 的刹 车性 能 不 佳 、 控
作者简介 : 聂万 江( 1 9 8 1 一) , 男, 安 徽太湖人 , 北 京 橡 胶 工 业 研究设计院工程师 , 硕士 , 主要 从事 轮胎 配 方 设 计 与研 发 工 作 。
B R, 牌号 B u n a  ̄ VS L 5 0 2 5 — 2 , 充油 ( 环 保 芳 烃 油 T D AE) 质量分数为 0 . 2 7 3 , 德 国 朗盛 公 司产 品 ;
第1 2 期
聂 万江等. 冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
7 2 9
冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
聂 万 江, 韩 慧 , 李文东
( 北京橡胶工业研究设计院 , 北 京 1 0 0 1 4 3 )
摘要 : 研 究 高 寒 和 普通 冬季 轮胎 胎 面胶 的配 方 与 性 能 。结 果 表 明 : 天 然橡 胶 和顺 丁橡 胶 适 用 于 高 寒 地 区 冬 季低 速
面胶 的硬 度也 比普 通轿 车 轮胎低 。
沫橡 胶 制备 的轮 胎 中的发泡槽 类 似 。
本 工作 跟踪 国 内外 冬季 轮胎 配方技 术 的最新
进展, 根 据冬 季 轮胎 在 不 同 区 域 范 围 的不 同 使用 要求, 设 计 高寒地 区冬 季 轮 胎 和普 通 冬 季 轮 胎两 类 配方 , 以期 为冬 季轮 胎配 方设计 提供 参考 。
冬 季 轮胎 的 特点 主要 是 在 低 温 、 冰 雪 路 面 上 具 有 较高抓 着 力 和牵 引力 , 同 时在 松 软 雪 地 上具 有 较好 的 横 向操 控 性 及 行 驶 稳 定 性 。世 界 上 约
制稳 定性 下降 和耐磨 性能 降低 。此 外是 在低 温下 通过 软化 剂而 使 橡胶 中含 有 分 散水 泡 , 这 种 泡 沫 橡胶 所组 成 的轮胎具 有很 大 的缺 陷 , 不容 易排 水 , 因为气泡 在胎 面上 形成 了 凹陷而不 是 凸出 。这类 轮胎 的加 工技 术非 常复杂 , 而 且加 工费用 也很 高 。 有关 雪地 防滑 轮胎专 利 中提到 在胎 面胶 中加 入水 溶 性 晶体盐 , 如 氯 化钠 、 硫 酸镁 和硫 酸 钾 等 , 或者 加入 一些 抗 湿 滑助 剂 等 功 能 材料 , 以 提 高 防
滑性 能 和在 冰面或 积雪路 面 上 的牵 引力 和刹 车能
3 o 的地 区每 年需使 用 冬季 轮胎 , 目前 , 德 国和 芬 兰 已将“ 在 冬 季 强 制 国 民使 用 冬 季 轮 胎 ” 列 入 立
法 。在北 美和 欧 洲 , 冬 天换 用冬 季 专 用 轮 胎 已经
被人 们普 遍接 受 , 并 且 成 为 冬 季道 路 安 全 的重 要 保 障 。而 我 国的 普 遍 现象 还 是 一 种 轮 胎 度 四季 , 人们 对冬 季轮 胎 的认 识 和使 用 才 刚 起 步 , 故 开 发 冬季 轮胎 具有 广 阔的市 场前 景 。
冬季 轮胎 配方 不 同于普 通轿 车 轮胎 。为 了提
力, 改善 行驶 中 的排水性 , 这是 因为其 中所含 的水 溶性 晶体盐从 轮 胎 中析 出或 溶 解 在水 中 , 而使 其
原来 所 占据 的部 分 形成 槽 , 这 些 槽 的功 能 与用 泡
高胎 面 的抓着 性 能 、 抗湿 滑 性能 , 在 配方 中大量 使 用性 能优 异 的 白炭 黑 、 溶聚丁苯橡胶 ( S S B R) 、 钴 系顺 丁橡 胶 ( 钴系 B R) 、 异戊橡胶 、 环保油 等, 胎
性能 。
关键词 : 冬季轮胎 ; 胎 面 胶 配方 ; 抗 湿 滑性 能 ; 冰雪 路 面 行 驶 性 能 ; 硫酸镁 ; 抗 湿 滑助 剂 中图分类号 : T Q3 3 6 . 1 ; TQ3 3 2 ; TQ3 3 3 . 1 / . 2 文献 标 志 码 : B 文章编号 : 1 0 0 6 — 8 1 7 1 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 0 7 2 9 — 0 5
资料 显示 , 为 了提 高冬 季 轮胎 的牵 引 力 和 刹 车性 能 , 一 般 采 用 下述 方 法 : 在 轮胎 上 安 装 防滑
钉; 将 硬 质粉 末如 玻璃 粉加 入到 胎 面胶 中 ; 使 用低
温下 具 有韧性 的聚 合 物 , 或 在 胎 面胶 中加 入 交 联 橡胶 粉 , 或在 泡 沫 橡 胶 中形 成 分散 的气 泡 。但 是