均匀设计在子午线轮胎胎面胶配方试验中的应用.pdf

张安强等．均匀设计在子午线轮胎胎面腔配方试验中的应用 197 均匀设计在子午线轮胎胎面胶配方试验中的应用 张安强1，林雅铃2，王炼石1，姚志敏3，黄永超3，黄振3 (1．华南理工★学材辩科学与工程学院，广东广州510641}2．华南农业大学资薅【与环境学院。广东广州510640 3．广州市宝力轮胎有限责任公司．广东广州510800) 摘要：通过均匀设计方法建立胎面腔常规物理性能与配方中各组分用量之间的定量关系。在此基础上，根据既定 的性能要求，指导配方调整，并加以试验验证．试验结果表明。采用均匀设计法建立的性能一变量模型可以较好地预涮 胎面胶的性能，为胎面胶的配方调整提供指导． 美■调：均匀设计}胎面腔I配方组分}逐步回归 与橡胶杂品相比，轮胎胎面胶主要原材料的 号1500。中国石化吉林石油化工股份有限公司产 种类相对稳定[1]，用量变化范围较小。在胎面胶 品；BR，牌号9000．中国石化北京燕山石油化工 配方设计中，随着影响因子的变化，胶料的性能往 股份有限公司产品；炭黑N220，广东茂名炭黑厂 往呈现此起彼伏的现象，配方设计者必须根据所 产品，其它配合剂均为橡胶工业常用原材料。 需的性能范围以及相关条件(如工艺条件、成本 1．2基本配方 等)进行取舍，以求达到综合性能的平衡。对此， NR、BR、SBR、炭黑、操作油和胶粉均为变 轮胎配方设计者往往凭经验进行调整或采用正交 量，氧化锌4，硬脂酸2，防老剂3，硫黄2， 试验法，前者受制于配方设计者的个人经验，而后 促进剂1。 者在因子和变量水平较多的情况下会因试验次数 1．3试样制备 太多而受到限制[1～。均匀设计是解决上述局限 小配台试验胶料按胎面胶常规混炼工艺制 性的行之有效的新方法l…。 备。大配合试验胶料分两段混炼，均在GK一270 采用均匀设计法可以较少的试验次数在较大 密炼机中进行。小配合试验胶料在LH—II型硫 范围内定量地描述胎面胶的各项物理性能与主要 化仪(北京化工机械厂产品)上在150℃测试混炼 影响因子之间的函数关系，将以往经验式的、定性 胶的焦烧时间(ft。)和正硫化时间(f。。)，在25t平 的关系定量化，最大限度地减少试验盲目性和试 板硫化机上按150℃×tgo进行硫化。大配合试验 验次数。 胶料按150℃×30min进行硫化。 张建明等“1和段咏欣等03采用均匀设计法分 1．4性能测试 别研究了SSBR／BR并用体系和ssBR／BR／NR硫化胶的拉伸性能和撕裂强度分别按GB／T 并用体系中橡胶并用比对胎面胶性能的影响，但 528—1992和Gg／T 没有考虑影响胎面胶性能的另外3个重要因素： AG-1型电子拉力试验机(日本岛津株式会社产 补强剂(如炭黑)、软化剂(如操作油)和其它填料。 品)上测试，试样分别为哑铃形和直角形，拉伸速 本工作建立胎面胶性能与5个主要影响因素(生 率和撕裂速率均为500mm·min～；硫化胶的邵 胶比例及用量、炭黑、操作油和填料)之间的关系 尔A型硬度和打击回弹性分别按GB／T53l一 模型，并在此基础上寻求最佳的配方体系。 1992和GB／T 1681—1991测试；硫化胶的压缩 1687--1998 生热性能和耐磨性能分别按GB／T 1实验 和GB／T 1．1原材料 MH-74磨耗试验机(均为上海化工机械