反式聚异戊二烯橡胶对航空轮胎胎面胶性能的影响

工 艺 管 理 工作 。
金 属 试 验 机 厂 产 品 ；Ｐ Ｌ － １ ４ ０ 型疲 劳 试 验 机 ￣ Ｈ Ｍ Ｈ －
７ ４ 型 阿克 隆磨耗 试 验机 ，上 海 中艺 机械 厂产 品 。
１ ． ４ 试 样 制备
３ ２
现代橡 胶技 术
２ ０ １ ５年第 ４ １ 卷
（ １ ）混炼 前 的准 备 ：在烘 箱 中 （ ７ ０ ℃ ）将
６ ０±５
２ ６． ０ ４ ２３
３ ６ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 以上 ，轮 胎 要 承 受 巨大 的离 心 力和 着 陆 时 巨大 的冲 击力 ，轮 胎在 高速 旋转和 高频 率变 形 的情 况下 ，橡胶 的滞 后损 失加 大 ，轮 胎 内部温 度 会 急剧 升 高 ，橡 胶性 能快速 下 降 ，轮 胎很 容 易 出 现 甩胎 面 、掉块 等损 坏现 象 。因此 ，飞机 轮胎 胎 面 胶必 须具 有低 生热 性 ，才 能保 证轮 胎在 苛刻 的 使用条 件下 不至 于 出现 鼓 包 、掉块 、脱层 、甩 胎 面等致 命 的质量 问题 ，从 而保证 飞行 安全 。
图３ 胶料 １ ６ ５ ℃硫 化 仪 （ ２ ｈ） 转 矩 曲线 下 降率 对 比
从 图３ 看 ，在 １ ６ ５ ℃硫 化仪 （ ２ ｈ）的条件 下 ， ２ ＃ 配 方 胶 料 的 转 矩 曲线 下 降 率 只 有 ０ ． ９ ％ ， 而
裂 性能 明显 提 高 。胎面 胶 的耐屈 挠 龟裂 性 能提高 可使 轮胎 使 用过 程 中胎 面部位 不会 出现裂 纹 。
Ｔ Ｐ Ｉ 烘热１ ５ ｍ ｉ ｎ ，使Ｔ Ｐ Ｉ 软化 ；
从表３ 可 以看 出 ，与 １ ＃ 配 方胶 料 相 比 ，加 入 ２ ０ 份Ｔ Ｐ Ｉ 的２ ＃ 配 方 胶 料 的Ｍ Ｌ 和￣ ｍ增 大 ， ｔ １ ０ 和 ｔ ９ ０ 时 间延长 ，硫化 速度 有所 变慢 。
２ ． ３ 生 热性 能
图２ 硫化胶 阿克隆磨 耗减量对 比
从 图２ 看 ，胎 面 胶 中加 入 ２ Ｏ 份 反 式 聚异 戊 二
块等损坏现象 ， 保证轮胎的使用安全。
２ ． ６ 耐屈挠 龟 裂性 能 加入２ Ｏ 份Ｔ Ｐ Ｉ 对 胎 面 胶 的 耐屈 挠 龟 裂 性 能 的 影 响见 图４ 。
烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代 替 ｌ ＃ 烟 片 胶 ，硫 化 胶 的 阿 克 隆 磨 耗 减 量 明显 下 降 ，说 明在 天 然橡 胶 胶料 中加入
烯 橡胶 （ Ｉ Ｒ ）有 完全 相 同的化 学 组成 （ Ｃ Ｈ ）ｎ ， 但 分 子链 中的双 键 结构 相 反 ，因而 性 能上 有 很大
试 验 配方 如表 １ 所示 。
差 异 。据 资料 介 绍 ，反 式一 ｌ ， ４ 一 聚 异 戊 二பைடு நூலகம்烯 橡 胶
（ Ｔ Ｐ Ｉ ） 的耐 疲 劳 性 能优 异 ， 且 受 力形 变 小 、滚
影 响见表 ４ 。
３ ４
现代 橡胶 技术
２ ０ ｌ ５ 年第 ４ １ 卷
表４ 加入Ｔ Ｐ Ｉ 对 胎 面 胶 物 理 性 能 的 影 响
从 表４ 看 ，与 １ ＃ 配 方胶 料 相 比 ，加 入 ２ ０ 份 反
橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ） 代替 １ ＃ 烟片胶 ，可使胎 面胶 的生热
反式聚异戊二烯橡胶学名反式一 １ ， ４ 一 聚 异 戊
烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ） ，青 岛第 派 新 材 有 限公 司产 品 ； 其 余 原材料 均 为橡 胶工 业 常用产 品。
１ ． ２ 试 验 配方
二烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ） ，又 称 合 成 杜仲 橡 胶 、 古塔 波 胶 或 巴拉 塔 胶 ，与普 通 天 然橡 胶 （ Ｎ Ｒ ）或 异 戊二
从图ｌ 可 以看 出 ，胎面 胶 中加 入２ ０ 份 反式 聚
０． ４５
白 色 或浅 黄色 颗 粒 浅 黄 色 颗 粒
≤ ０． ５ Ｏ ≤ ０． ４ ５
≥ ０． ９４ ０
挥 发 份／ ％
异戊 二 烯 橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代 替 １ ＃ 烟 片 胶 ，硫 化 胶 的 压缩疲 劳温 升 明显 下 降，说 明在天然 橡胶 胶料 中 加 入 部分 反式聚 异戊 二烯橡 胶 有利 于 降低 生热 。
表１ 试验配方表 配方 编号
动 阻力低 ，少量 Ｔ Ｐ Ｉ 与Ｎ Ｒ 、Ｓ Ｂ Ｒ 等 橡 胶 并 用 共 硫
化 ，可在 保 持各 项基 本 物理 力 学性 能 的情 况 下 ，
组分｜ 愤
１ 样
２ ＃
提 高橡 胶 的 耐磨 性 能、 硬度 、 耐疲 劳 性能 和 降低
生 热 ，是制 造 节 能、 长寿 命轮 胎 的好材 料 。 我们 将 反 式 聚 异 戊 二 烯 橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）用 于 航 空轮 胎 胎面 胶 进行 了应 用试 验 ， 以考察 反 式聚 异
下降； （ ２ ） 反式聚异戊二烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ） 在混炼前
需要 进行 烘热 ，使其 软 化 ，再 投入 密炼 机或 开炼 机进 行混 炼 。
１ 拌 对 比配方胶料 的转矩 曲线下降率为６ ． ７ ％ ，加
入２ Ｏ 份 反式聚异戊二烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代替 １ ＃ 烟片
胶 的２ ＃ 配方胶 比ｌ ＃ 配方胶 在１ ６ ５ ｃ Ｉ 二 高温下 的热稳 定性有大幅度提高。
２ ． ７ 对 其余 物 理性 能 的影 响 加 人２ Ｏ 份Ｔ Ｐ Ｉ 对 胎 面硫 化胶 其余 物理 性 能 的
摘 要 ：试 验了反式聚异戊二烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）对航 空轮胎胎面胶性能 的影 响。试验结果表 明 ，在 胎面胶
中加 人２ Ｏ 份反式聚异戊二烯橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代替 １ 烟片胶 ，可使胎 面胶 的生热 降低 ，耐磨性能提高 ，热稳定性
和耐 屈挠龟裂性能 明显提高 。
关键词 ：反式 聚异戊 二烯橡胶 ；胎 面胶 ；航空轮胎
（ ２ ）混炼 ：胶 料 混 炼 在Ｘ （ Ｓ ） Ｍ １ ． ７ Ｌ 密 炼 机
中 进 行 ，加 料 顺 序 为 ：Ｎ Ｒ 、Ｔ Ｐ Ｉ 一 白炭 黑 、 ｓ ｉ ６ ９ 一 氧 化 锌 、硬 脂 酸 、 防老 剂 等 小料 一 １ ／ ２ 炭
黑一 １ ／ ２ 炭 黑 、 软 化 剂 一硫 化 剂 一 空 提 砣 一 排 胶 ；在 １ ６ ０ ｍ ｍ×３ ２ ０ ｍ ｍ 开炼 机上 薄通 、下 片 。
果 见表２ 。从 表２ 可 以看 出，反式 聚异 戊二 烯橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）的理化 性质 达 到指标 要求 。
表２ 反 式 聚 异 戊 二 烯 橡胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）
的理化分析结果
项 目 外 观
图 １ 压 缩 疲 劳 温 升
斟
指 标 ｐ
撼
＼ 赠椒 实 测
１ ． ５ 性 能与测 试
加 入２ ０ 份 反式 聚异 戊二 烯橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ） 的 ２ ＃ 配 方胶 料 与ｌ ＃ 对 比胶 料 的压缩疲 劳温 升 的测试 结果 见 图１ 。
各 项性 能均 按相 应 的国家标 准测 定 。
２ 结果 与讨论 ２ ． １ 理 化分析
反式 聚 异 戊二 烯 橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）的 理化 分 析 结
降低 ，耐 磨性 能 和热稳 定性 提高 ，耐 屈挠龟 裂性 能 明显提 高 ，硫化 胶 的拉伸 强度 和撕裂 强度 稍有
式 聚异 戊 二烯 橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代 替 １ ＃ 烟片胶的２ ＃ 配 方胶 的拉 伸强 度 和撕裂 强度 有所 下 降 ，但 回弹性 提高 ，拉 断永久 变形 小 。
性 ，是 配方设 计 人员 需要 解决 的问题 。从 试验 结 果看 ，在 天 然橡胶 胶 料 中加入 部分 反式 聚 异戊 二
Ｏ ８ ６ ４ ２ Ｏ
删 避
烯橡胶能提高橡胶在高温下的热稳定性 。胎面胶 在高温下的热稳定性提高，可使轮胎在高速高载 荷条件下使用 ，轮胎 内部高温时胎面胶 的性能下 降少 ，避免因胎面胶性能下降而出现甩胎面 、掉
对 于 航 空 轮 胎 ，胎面 胶 具 有 较 低 的生 热 非
常 重 要 。 由 于 航 空 轮 胎 起 飞 和 着 陆 速 度 高 达
灰 份／ ％ 密度／（ ｃ ｍ ） 门尼粘度 （ １ ０ Ｏ ℃ ，ＭＬ ） 拉 伸强度／ ＭＰ ａ 拉 断伸 长率／ ％
０３ ０． ９ ５０ ６ ２ ≥ ２５ ． ０ ≥ ４０ ０
果 见 图２ 。
第 １ 期
俞 华 英等 ． 反式 聚 异戊 二烯橡 胶对 航 空轮胎 胎 面胶性 能 的影 响
３ ３
随着航 空工 业 的飞 速发展 ，飞机 对轮 胎 的技
昌
０ ０ ０ Ｏ Ｏ Ｕ ０ Ｏ
术要求越来越高 ，如何使航空轮胎胶更耐高温 ， ０ ／ ０ 、斛数 卜 组 寄 毒 从 而提高飞机轮胎在高速和高负荷下使用的安全
ｌ ｆ 碟
６ Ｓ 《 ３ ２
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图４ 耐 屈 挠 龟裂 性 能
从 图４ 看 ，２ ＃ 配 方胶 料 试 样 在 屈 挠 ２ ５ 次后 的
裂 级 为２ 级 ，而在 同样 的屈 挠 次数 后 １ ＃ 胶料 试 样
ｌ 嚣
的裂 级 为６ 级 ，２ ＃ 配 方 胶料 的 裂级 低 、裂 纹小 ， 说 明在 胎 面 胶 中加 入 ２ ０ 份 反 式 聚异 戊 二 烯 橡 胶 （ Ｔ Ｐ Ｉ ）代 替 １ ＃ 烟 片胶 ，可 使 胎 面 胶 的 耐 屈挠 龟
Ｘ （ Ｓ ） Ｍ １ ． ７ Ｌ 密炼 机 ，大连 嘉 美达 橡 塑有 限公
司产 品； ①１ ６ ０ ｍ ｍ ×３ ２ ０ ｍ ｍ 开 炼机 ，广 东湛 江机 械 厂 产 品 ；４ ５ ｔ 平 板 硫 化 机 ，上 海 第 一 橡 胶 机 械 厂 产 品 ；Ｔ 一 １ Ｏ 电子 拉 力 机 和 Ｒ 一１ ０ ０ Ｓ 型 硫 化 仪 ，美