385/95R25全路面起重機(jī)輪胎高速性能提升

高 利，劉 娟，周 勇

（三角輪胎股份有限公司，山東 威海 264200）

全路面起重機(jī)是一種兼有汽車起重機(jī)和越野起重機(jī)特點的高性能車輛，它既能像汽車起重機(jī)一樣快速轉(zhuǎn)移、長距離行駛，又可以滿足在狹小和崎嶇不平或泥濘場地作業(yè)的要求。近年來，隨著物流行業(yè)的發(fā)展，越來越多的移動式起重機(jī)需要進(jìn)行高速長途作業(yè)，這對其所用輪胎的高速性能提出了更高要求，傳統(tǒng)385/95R25和445/95R25規(guī)格的E速度級別輪胎已不能滿足實際需求。

本工作通過對F速度級別385/95R25全路面起重機(jī)輪胎進(jìn)行硫化工藝優(yōu)化及配方改進(jìn)，進(jìn)一步提升輪胎高速性能。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），3#煙膠片和20#標(biāo)準(zhǔn)膠，泰國進(jìn)口產(chǎn)品；炭黑N326和N330，卡博特化工（天津）有限公司產(chǎn)品；白炭黑，羅地亞白炭黑（青島）有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

Roell Z010型拉力機(jī)，德國Zwick公司產(chǎn)品；DMTS EPLEXOR 500N型動態(tài)力學(xué)分析儀，德國GABO公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

鋼絲簾布附著力測試方法自行開發(fā)，具體為2層胎體簾布沿胎體鋼絲方向呈90°排列，中間用鋁片隔離，樣品尺寸為100 mm×100 mm，其中25 mm×60 mm的未隔離區(qū)域為測試區(qū)域，拉力機(jī)測試的是測試區(qū)域兩層簾布間的粘合力。

其他性能按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化工藝優(yōu)化

對385/95R25輪胎進(jìn)行熱電偶硫化測溫，根據(jù)測溫數(shù)據(jù)對硫化工藝進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化前后硫化工藝及輪胎關(guān)鍵部位總等效硫化時間對比見表1。

表1 優(yōu)化前后硫化工藝及關(guān)鍵部位等效硫化時間對比

由表1可知，硫化外部蒸汽溫度降低后輪胎硫化時間延長15.5 min，雖然硫化時間有所延長，但因外部蒸汽溫度降低，除胎里靠近膠囊表面位置等效硫化時間延長外，其余各關(guān)鍵部位等效硫化時間明顯縮短。通過調(diào)整硫化工藝，降低了基部膠、胎面以及胎體等關(guān)鍵部位的等效硫化程度，輪胎硫化程度降低后能夠降低輪胎整體生熱，提升輪胎耐久性能[1-2]。

2.2 膠料配方改進(jìn)

2.2.1 帶束層膠

為改善輪胎胎冠脫層問題，對帶束層膠配方進(jìn)行改進(jìn)，主要目的是提高帶束層簾布附著力及降低膠料生熱。改進(jìn)后帶束層膠配方如下：3#煙膠片 100，炭黑N326 53，氧化鋅 8，Koresin增粘樹脂 1，癸酸鈷（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.205） 0.8，防焦劑CTP 0.35，防老劑 2.5，其他 9。配方改進(jìn)前后帶束層膠性能見表2。

表2 配方改進(jìn)前后帶束層膠性能

由表2可見，配方改進(jìn)后帶束層膠硬度和模量減小，彈性明顯提升，壓縮疲勞溫升和60 ℃時的損耗因子顯著降低，H抽出力略有下降，但簾布間附著力顯著提升。

2.2.2 基部膠

為改善輪胎室內(nèi)高速耐久性測試過程中胎冠脫層問題，對基部膠配方進(jìn)行改進(jìn)，目標(biāo)是提高膠料模量以減小輪胎滾動過程中基部膠的形變，同時降低膠料生熱。優(yōu)化后基部膠配方如下：20#標(biāo)準(zhǔn)膠 100，炭黑N330 33，白炭黑 10，有機(jī)硅混合物 3，氧化鋅 5，硬脂酸 2，防焦劑CTP 0.3，防老劑 2，其他 6。配方改進(jìn)前后基部膠性能見表3。

表3 配方改進(jìn)前后基部膠性能

由表3可見，配方改進(jìn)后基部膠硬度和模量提高，其中300%定伸應(yīng)力提升35%，彈性明顯提高，壓縮疲勞溫升和60 ℃時的損耗因子顯著降低。

2.3 成品輪胎室內(nèi)高速性能

對優(yōu)化前后輪胎按照主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行室內(nèi)高速性能測試，未優(yōu)化、硫化工藝優(yōu)化、硫化工藝優(yōu)化和帶束層膠配方改進(jìn)、硫化工藝優(yōu)化及帶束層和基部膠配方改進(jìn)成品輪胎的高速性能耐久時間分別為255，315，345和428 min。可見硫化工藝優(yōu)化及帶束層膠和基部膠配方改進(jìn)輪胎高速性能耐久時間延長了68%，滿足主機(jī)廠對全路面起重機(jī)輪胎高速性能的要求。

3 結(jié)論

對全路面起重機(jī)用385/95R25輪胎進(jìn)行硫化工藝優(yōu)化及帶束層膠和基部膠配方改進(jìn)，通過降低硫化外部蒸汽溫度以適當(dāng)降低輪胎關(guān)鍵部位硫化程度，通過配方改進(jìn)提高帶束層簾布附著力并降低帶束層膠生熱，提高基部膠模量并降低生熱，優(yōu)化后輪胎室內(nèi)高速性能耐久時間顯著延長。