摘要：对国外3个品牌巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶进行化学组分和成品性能测试。结果表明：3个品牌轮胎基部胶均采用全天然橡胶和高耐磨炭黑，其中M品牌和G品牌轮胎基部胶还使用了白炭黑与硅烷配合；3个品牌轮胎基部胶均具有较高的拉伸强度和定伸应力，其中B品牌和M品牌轮胎基部胶的拉伸强度可达30MPa；3个品牌轮胎基部胶均具有较小的动态损耗因子，其中B品牌轮胎基部胶损耗因子最小，生热最低。

关键词：巨型188金宝博平台机械子午线轮胎；基部胶；组分；生热

巨型188金宝博平台机械子午线轮胎因断面尺寸和负荷较大且作业环境恶劣，对轮胎耐久性能、生热性能及胶料强度均有较高的要求，其中对胎面基部胶的强度、生热及抗切割性能要求苛刻[1]。本工作对国外3个知名品牌巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶进行化学组分、物理性能及生热性能分析，探讨巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶的发展趋势。

1实验

1.1样品

国外B，M和G品牌的不同规格巨型188金宝博平台机械子午线轮胎。

1.2主要设备和仪器

RoellZ010型拉力机，德国Zwick公司产品；DMTSEPLEXOR500N型动态力学性能分析（DMA）仪，德国GABO公司产品；Discovery热重分析仪，美国TA公司产品；JNM-ECZ400S型核磁共振（NMR）仪，日本电子公司产品；240FS型火焰原子吸收光谱仪，美国安捷伦公司产品。

1.3分析与测试

胶料含胶率、炭黑含量和灰分含量使用热重分析仪测定；氧化锌含量使用火焰原子吸收光谱仪测定；有机硅化合物含量使用NMR仪测定；炭黑类型分析通过将炭黑提取后进行氮吸附测定。DMA动态生热测试采用拉伸模式，试验条件：温度扫描范围0～110℃，振幅5%，频率10Hz，升温速率2℃·min-1。硬度和拉伸性能按照相应国家标准测试。

2结果与讨论

2.1化学组分

3个品牌不同规格巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶的化学组分分析结果见表1。由表1可以得出如下结论。（1）同一品牌不同规格轮胎基部胶化学组分相似，可以基本确定同一品牌不同规格轮胎使用同一基部胶配方。（2）3个品牌轮胎基部胶均选用全天然橡胶（NR），利用NR力学性能、抗切割性及生热性能等多方面优势，这符合全钢载重子午线轮胎设计特点；B品牌和M品牌轮胎基部胶溶剂抽出物用量仅为4～7份，按照经验判断配方中没有添加操作油，同时未添加增粘树脂或其用量较小，G品牌轮胎基部胶溶剂抽出物用量在11份左右，判断配方中使用少量的操作油，预计其用量为3～5份，总体而言，3个品牌轮胎基部胶未使用填充油或其用量不大，有对胶料物理性能及生热性能等方面的考虑；3个品牌轮胎基部胶氧化锌用量并无特别之处，B品牌、M品牌和G品牌轮胎基部胶氧化锌用量分别约为3，4.5和4份；3个品牌轮胎基部胶均选用同类防护体系，无特别之处。（3）B品牌和M品牌轮胎基部胶炭黑氮吸附比表面积均为75m2·g-1左右，G品牌轮胎基部胶约为95m2·g-1，说明3个品牌轮胎基部胶均使用高耐磨炭黑，从胶料生热和强度方面考虑，推测B品牌和M品牌轮胎基部胶使用炭黑N330或N326，G品牌轮胎基部胶使用炭黑N375；3个品牌轮胎基部胶均使用了白炭黑，其中B品牌仅使用3份左右，推断为某种原材料的载体，若配方中特意使用3份左右白炭黑，猜测其作用是为了适当提高胶料的拉断伸长率；M品牌和G品牌轮胎基部胶分别使用了10和20份左右的白炭黑；M品牌和G品牌轮胎基部胶中有质量分数为0.04～0.06的硅烷，目的应该是提高白炭黑的分散性并降低胶料生热，由于质量分数小于0.10，推断目的是平衡胶料的生热与拉断伸长率；3个配方总体补强剂用量不大，尤其是B品牌和M品牌轮胎基部胶炭黑和白炭黑用量在45份左右，从胶料生热方面进行了重点考虑。

2.2物理性能

3个品牌不同规格巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶物理性能测试结果见表2。由表2可以看出：M品牌和G品牌轮胎基部胶邵尔A型硬度相当，约为63度，B品牌轮胎基部胶略低，这与B品牌轮胎基部胶中填料少有关；100%定伸应力呈现出与硬度相同的趋势，而300%定伸应力趋势有所不同，就40.00R57规格而言，M品牌轮胎基部胶300%定伸应力最高，达到17.9MPa，B品牌与G品牌轮胎基部胶相当，分别为16.5和16.1MPa；3个品牌轮胎基部胶均具有较高的拉伸强度，尤其是B品牌和M品牌轮胎基部胶拉伸强度可达到30MPa以上，这对于硫化时间较长的巨型188金宝博平台机械子午线轮胎而言是非常难得的，说明3个品牌尤其是B品牌和M品牌巨型188金宝博平台机械轮胎在硫化工艺方面有非常高的技术水平，使用了超低温硫化工艺，轮胎总体过硫化程度控制很好；3个品牌轮胎基部胶的拉断伸长率维持在450%～500%，属于中等过硫化程度，总体趋势是轮胎规格越大，基部胶拉断伸长率相应降低。

2.3生热性能

B品牌27.00R49和33.00R51、M品牌37.00R57、G品牌27.00R49和40.00R57轮胎基部胶的动态损耗因子分别为0.0345，0.0394，0.0476，0.0609和0.0688。可见对于同一品牌而言，轮胎规格越大，基部胶的动态生热损耗因子越大，推断是规格越大，轮胎硫化时间越长，胶料过硫化程度越高所致；3个品牌轮胎基部胶损耗因子均维持在较低水平，尤其是B品牌和M品牌轮胎基部胶，其中以B品牌轮胎基部胶损耗因子最小，结合B品牌和M品牌轮胎基部胶的物理性能数据，认为这两个品牌轮胎基部胶在物理性能和生热两个方面较G品牌有明显优势。

3结论

对B，M和G三个品牌巨型188金宝博平台机械子午线轮胎基部胶进行了化学组分、物理性能及动态生热分析，得到如下结果。（1）3个品牌轮胎基部胶均采用全NR和高耐磨炭黑，其中M品牌和G品牌还使用了白炭黑与硅烷配合。（2）3个品牌轮胎基部胶均具有较高的拉伸强度和定伸应力，其中B品牌和M品牌轮胎基部胶拉伸强度可达30MPa。（3）3个品牌轮胎基部胶均具有较低的动态损耗因子，其中B品牌损耗因子最小、生热最低。

参考文献：

[1]王若云，贺建芸，胡永康，等.轮胎胶料的动态力学性能研究[J].橡胶工业，2017，64（1）：14-18.