白 浩，承齐明，刘 辉

（中策橡胶集团股份有限公司，浙江 杭州 310018）

随着汽车工业和轮胎工业的不断发展及社会的进步，“绿色轮胎”的概念越来越深入人心。各个国家和地区也出台了相应的环保法规，例如欧盟的REACH法规等[1-3]。环保法规对轮胎产品及其原材料提出了更加严苛的要求。轮胎生产使用的许多助剂对环境会造成不利影响，因此环保助剂在轮胎中的应用研究成为近年的热门课题[4-5]。

粘合树脂SL3020是一种间苯二酚-甲醛缩合粘合树脂，游离酚含量低，属于绿色环保助剂，在胶料混炼和半成品加工过程中不产生烟气和刺激性气味，在硫化温度下可快速与亚甲基给予体发生化学反应，起到促进粘合的作用。

本工作研究粘合树脂SL3020替代纯间苯二酚在半钢子午线轮胎三角胶中的应用。

1.1 主要原材料

天然橡胶（NR），SVR10，越南产品；
乳聚丁苯橡胶（ESBR），牌号1500，中石油吉林石化分公司产品；
炭黑N375，龙星化工股份有限公司产品；
环保油V700，宁波汉圣化工有限公司产品；
硫黄OT-20，山东阳谷华泰化工股份有限公司产品；
氧化锌，石家庄志亿锌业有限公司产品；
硬脂酸，杭州油脂化工有限公司产品；
粘合树脂SL3020，华奇化工有限公司产品；
粘合剂BPRA-65，无锡华盛橡胶新材料科技股份有限公司产品。

1.2 主要设备和仪器

PHM-2.2型1.8 L密炼机，璧宏机械工业股份有限公司产品；
SK-160型开炼机，上海橡胶机械厂产品；
M200E型门尼粘度仪，北京友深电子仪器有限公司产品；
GT-2000 A型无转子硫化仪，上海诺甲仪器仪表有限公司产品；
TS-2000M型拉力试验机，中国台湾高铁检测仪器有限公司产品；
VR-7120型动态热机械分析仪，日本UESHIMA公司产品；
RPA2000橡胶加工分析仪，美国阿尔法科技有限公司产品。

1.3 试验配方

生产配方如下：NR 85，ESBR 15，炭黑N375 70，间苯二酚 1，硫黄 5，粘合剂BPRA-65 3，其他 21.2。

试验配方1—4分别以1，2，3，2份粘合树脂SL3020替代间苯二酚，除试验配方4硫黄用量为6份外其余组分及用量均同生产配方。

1.4 混炼工艺

1.4.1 小配合试验

小配合试验胶料混炼分2段进行，一段混炼在密炼机中进行，转子转速为55 r·min-1，转子的温控水温度为60 ℃，填充因数为0.65。当密炼机室温度达到60 ℃时开始混炼，混炼工艺如下：加入生胶，在30 s时加入总量2/3的填料和所有小料，在60 s时加入剩余填料，密炼机温度上升到110 ℃时加入环保油，密炼机温度上升到130 ℃，升降压砣1次，清扫，密炼机温度上升到150 ℃时排胶。

二段混炼在开炼机上进行，混炼工艺为：加入一段混炼胶，混炼均匀后加入硫黄和促进剂，左右切割各3次, 手动交替打卷和三角包各5次后出片，在室温下放置24 h后检测。

1.4.2 大配合试验

大配合试验胶料分2段混炼，一段混炼在密炼机中进行，转子转速为60 r·min-1，小料随生胶加入，填料一次性加入，其余条件均同小配合试验。

二段混炼在密炼机中进行，转子转速为30 r·min-1，转子的温控水温度为60 ℃，填充因数为0.65，混炼工艺为：加入一段混炼胶、硫黄和促进剂，30 s时升降压砣1次，清扫，密炼机温度上升到105 ℃时排胶。

1.5 性能测试

胶料各项性能均按照相应的国家或企业标准进行测试。

2.1 小配合试验

小配合试验结果如表1所示。由表1可见：随着粘合树脂SL3020用量的增大，胶料的t90呈延长趋势，Fmax略有增大，邵尔A型硬度和定伸应力变化不大；
试验配方1胶料的各项性能与生产配方胶料相近；
老化后胶料性能变化趋势与老化前胶料一致。

表1 小配合试验胶料的性能

小配合试验胶料的动态性能测试结果如图1所示，tanδ为损耗因子。由图1可见，与生产配方胶料相比，试验配方1—3胶料60 ℃时的tanδ基本相同，试验配方4胶料稍小。由此可见，试验配方胶料的滚动阻力和生热特性具有优势。

图1 小配合试验胶料的动态性能

2.2 大配合试验

根据小配合试验结果，选择试验配方2进行大配合试验，结果如表2所示。由表2可见：试验配方2胶料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度高于生产配方胶料，其他性能相当；
老化后胶料性能变化趋势与老化前胶料一致。

表2 大配合试验胶料的性能

大配合试验胶料的动态性能测试结果见图2。由图2可见，试验配方2胶料60 ℃时的tanδ与生产配方胶料基本相同，说明两者滚动阻力相当。

图2 大配合试验胶料的动态性能

2.3 工艺性能

粘合树脂SL3020避免了间苯二酚在高温下产生烟气的问题，试验配方胶料的排胶温度高于生产配方胶料，可提高生产效率。试验配方胶料的挤出尺寸稳定性和粘性与生产配方胶料基本相同。

2.4 成品性能

为验证粘合树脂SL3020在半钢子午线轮胎三角胶中的应用效果，采用试验配方2试制一批215/65R16半钢子午线轮胎，成品轮胎性能测试结果见表3。

由表3可见，采用试验配方2的成品轮胎各项性能与采用生产配方的成品轮胎相当，均达到性能要求，滚动阻力略有降低。

表3 成品轮胎性能测试结果

采用粘合树脂SL3020替代间苯二酚应用于半钢子午线轮胎三角胶中，可以解决炼胶及半成品生产过程中的烟气问题，具有绿色环保的优势。替代后胶料的物理性能变化不大，成品轮胎强度性能、高速性能和耐久性能相当，滚动阻力略有降低，满足使用要求。

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