FR在开发高里程TBR中的应用试验报告

防老剂FR在开发高里程TBR中的应用、 问题的提出MICHELIN、BS等公司在北美、欧洲市场推出百万公里TBR,含义：新胎一次里程可达50万公里，两 次翻新，每次翻新胎的里程达 25 万公里，累计 100 万公里。该产品销售价格高，为国内同规格产品的 2 倍以上，而使用的材料及轮胎重量与国内产品相差无几, 但性能价格比差异很大:11R 22.5 16PR产品在北美市场销售及使用情况对比：国内某知名品牌MICHELIN产品销售价格 /$280600平均一次使用里程 / km150,000550, 000一次性能价格比指数km / $535.7916.7可翻新性（使用特定预硫化胎面）至多一次至少二次再行驶里程< 150, 000> 500, 000最终寿命性能价格比指数km / $< 1071.4> 1750.0该产品属高端产品，拥有优异的性能价格比，尽管产品单价高，但因为其使用寿命长，里程高， 所以实际使用中的单公里轮胎成本却低于市面上的普通产品（如我们国内生产的轮胎产品），对轮胎 用户而言既降低了轮胎使用费用又减少了因换装轮胎而耽搁的时间，所以很受市场欢迎。为MICHELIN、 BS、横滨轮胎等创造了巨大的利润并对进一步提升其品牌价值发挥了积极的作用。二、 高里程 TBR 的技术解决方案:国内某轮胎企业对自身产品在北美市场使用情况相关方面的调查结果： 如不发生早期损坏，1、新胎寿命一般为十几万公里，好的可以达到二十万公里；2、胎体、带束层耐久性差，一般不适于翻新，好的可以翻新一次。对MICHELIN、BS等高里程TBR的使用情况分析：车型：长途载重卡车，日行驶里程最高可达 10001500 公里；车速： 80100 公里/小时；负荷：标准负荷；气压：标准气压； 路况：良好高速公路； 轮胎行驶温度： 90110 度（取决于环境温度、轮胎品牌等）；轮胎使用周期：新胎加两次翻新： 34 年； 翻新：普遍采用冷翻法，使用中间粘合胶片将预硫化胎面胶同打磨后的胎体进行粘合，采用低温进行 硫化，其硫化的温度为 115度左右，硫化时间在150-180分钟。针对上述调查结果，高里程 TBR 的技术解决方案定位于重点解决：1、 超高耐磨胎面胶配方的设计，提升新胎的一次行驶里程，降低胎面胶的生热，并适当提高胶料的 防护性能。2、 需要提高胎侧胶和子口耐磨胶的防护性能，进一步提高胶料的耐热氧老化和耐臭氧老化性能。3、提高胎体胶的耐热性能和耐疲劳性能；提高带束层胶的耐热性能并降低带束层胶的生热性能，进 而提高以提升轮胎的可翻新能力。A 超高耐磨胎面胶配方的设计，提升新胎的一次行驶里程，降低胎面胶的生热，并适当提高胶料的防护 性能。提高胎面胶的耐磨性和降低胎面胶的生热并提高胶料的耐热性是问题的核心 , 配方设计上使用了烟 片胶和顺丁胶,有利于提高耐磨性能, N134 超耐磨碳黑可以发挥关键的作用, 使用 1.0 份的高纯度的防老 剂 FR 是为了提高其胎面胶的耐热 耐热氧老化性能, 而若使用多份的 RD 则会导致胶料生热的无谓增加 , 抗硫化返原剂 PK900 使用可以提高胶料的耐降解性能, 提高胎面的初期的耐磨性能。TBR 胎面胶配方改进前后对比：配合剂BACI配方超耐磨新配方标准胶SMR20100. 035. 0塑炼RSS3#烟片胶40. 0顺丁胶 BR900025. 0碳黑N12145. 00碳黑N13450. 00白炭黑15. 50氧化锌3. 503. 50硬脂酸2. 002. 00增塑剂A2. 001. 50140#氧化沥青3. 00硅烷偶联剂TESPT4. 00防老剂6PPD2. 002. 50防老剂RD1. 00防老剂FR1. 00微晶石蜡19873. 003. 00抗硫化返原剂PK9000. 50普通硫磺粉1. 201. 60促进剂NS1. 801. 60防焦剂CTP0. 400. 30总计：184. 4167. 50TBR 胎面胶配方改进前后关键性能指标的对比：测试BACI超耐磨项目配方新配方门尼粘度ML (1+4 ) 10075.6973.85127度门尼焦烧T5分18.8332.17127度门尼焦烧T35分25.5335.06T105.857.28T307.49&93T508.589.89T609.2410.53MDR2000T9016.4217.06151 CT9520.0520.3流变仪ML2.994.23MH16.9728.15TS15.334.00TS26.386.84拉伸强度MPa30.327.6扯断伸长率%617644100%定伸MPa3.63.3200%定伸MPa9.79.5300%定伸MPa16.916.6永久变形%2416硬度（邵氏A）7169撕裂强度kn/m111.695.5回弹性（室温24C） %3944比重1.1281.101炭黑分散度6.256.99阿克隆磨耗0.290.09压缩温升 r28.026.8生热压缩变形3.63.7DIN磨耗磨耗指数%101.6169.15000 次无龟裂无龟裂7500 次无龟裂无龟裂11250 次无龟裂无龟裂16875次无龟裂无龟裂25312 次1级无龟裂37968 次2级1级耐屈挠56952 次3级2级85428 次6级3级128142 次5级192213 次6级100Cx72H热老化强度MPa20.021.9伸长率%328398100%定伸4.44.1200%定伸11.710.9300%定伸19.618.2硬度（邵氏A）7572撕裂kn/m6757老化 生热温升 C29.628.1压缩变形1.81.6老化阿克隆磨耗0.470.19老化DIN磨耗磨耗指数%71.2133.9硫化胶RPA2000 tan 6 值 （动态 生热）60度0.20 度1.0CPM0.1970.1892.0 CPM0.1950.1795.0 CPM0.2020.17710.0 CPM0.2060.17820.0 CPM0.2070.17850.0 CPM0.2100.178100.0 CPM0.2120.180200.0 CPM0.2130.181500.0 CPM0.2210.1861000.0 CPM0.2260.198硫化胶RPA2000190*lh 热老化后 tan 6 值 （动态 生热）60度0.50 度1.0CPM0.2230.2072.0 CPM0.2140.2065.0 CPM0.2180.20710.0 CPM0.2230.20520.0 CPM0.2280.20850.0 CPM0.2330.213100.0 CPM0.2390.217200.0 CPM0.2430.221500.0 CPM0.2530.2331000.0 CPM0.2610.237未硫化胶RPA2000tan 6 值（加工性能）110度20.CPM1.0度应变0.5730.6912.0度应变0.5920.7065.0度应变0.7250.84810.度应变0.9811.10420.度应变1.4411.64230.度应变1.8211.96140.度应变2.0852.14950.度应变2.2632.36360.度应变2.2622.794改进后的配方在老化前后的耐磨性能均有明显的提高，胶料的耐热老化性能明显提高， RPA2000 在 高温下测试胶料的耐降解性能十分理想，防老剂 RD 的使用也发挥了良好的作用，新配方加工性优异。B:提高胎侧胶和子口耐磨胶的防护性能，需要进一步提高现行胶料的耐热氧老化和耐臭氧老化性能， 对于提高轮胎的可翻新性能十分重要：要提高轮胎的可翻新次数，要特别注意对胎侧及子口部位的防护，防老剂的选择十分关键， 这不但体现在用量方面，还体现在选择防老剂的品种方面，要尽量选择迁移速度慢，效能又高的 防老剂类型，所以在配方设计上该部位使用了迟效型防老剂 DTPD ，防老剂 FR 由于其 2， 3， 4 聚体 的含量与普通的 RD 明显不同，其与橡胶的相溶性好，在其中的喷出速度更慢，所以又被称为不喷霜 防老剂， OK2122 是双峰防护蜡，其配方中使用了更大和更高凝固点的 85#微晶蜡中的迁移速度更慢， 在橡胶中的防护温度的范围更宽，适用的区域更广。配合剂名称子口胶原配方子口胶 改进配方胎侧原配方胎侧改进配方标准胶SMR2030. 0030. 0045. 0045. 00低顺式顺丁胶INTEN 5070. 0070. 00高顺式顺丁胶BR900055. 0055. 00碳黑N37581. 5081. 5045. 0045. 00氧化锌3. 503. 503. 503. 50硬脂酸2. 002. 002. 002. 00超级增粘树脂4. 004. 003. 003. 00防老剂 6PPD（ 4020）1. 501. 503. 003. 00防老剂 DTPD（3100）1. 001. 501. 00防老剂RD1. 001. 00防老剂FR1. 001. 00微晶防护蜡0K19870. 502. 00微晶防护蜡OK21221. 003. 00芳烃油4. 004. 004. 004. 00烃类树脂混合物40MS4. 004. 00母炼胶合计：203. 0204. 0163. 5165. 5普通硫磺粉1. 001. 001. 501. 50促进剂NS2. 202. 200. 800. 80防焦剂CTP0. 300. 300. 200. 20总计：206. 5208. 0166. 016