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　　我國(guó)80年代研制了預(yù)硫化翻新輪胎技術(shù)與裝備。90年代國(guó)外企業(yè)以合資形式進(jìn)入我國(guó)，但帶來(lái)的技術(shù)與裝備多是80年代以前的水平，且注重推銷預(yù)硫化胎面、粘合膠層及包封套等產(chǎn)品，而對(duì)生產(chǎn)技術(shù)嚴(yán)加保密，產(chǎn)品售價(jià)昂貴。

　　我們通過(guò)掃描電鏡觀察、測(cè)試儀器分析、實(shí)際里程考核及國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)報(bào)道，研究了硫化壓力、胎面應(yīng)力狀態(tài)、硫化程度和硫化溫度對(duì)膠料密實(shí)度、物理性能、粘合層粘合強(qiáng)度、胎面耐磨性及耐久性的影響。希望通過(guò)這些研究取得制定預(yù)硫化胎面翻新輪胎工藝、配方及設(shè)備設(shè)計(jì)的可靠依據(jù)，并為進(jìn)一步提高翻新輪胎技術(shù)水平提供。

　　設(shè)計(jì)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事翻新輪胎技術(shù)研究及翻新質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)工作。

　　1硫化壓力對(duì)膠料性能的影響11對(duì)膠料密實(shí)度的影響模，在可調(diào)液壓平板硫化機(jī)上進(jìn)行膠料加壓硫化試驗(yàn)。硫化壓力為0. 6~447MPa胎面膠為全NR或BR/NR并用膠（并用比50/50）的普通胎面配方。在不同硫化壓力下硫化出試樣，經(jīng)切片及在高真空下鍍金處理后置掃描電子顯微鏡（EM）下觀察膠料表面的密實(shí)程度，結(jié)果見(jiàn)。

　?。?），（2）和（4）可見(jiàn)，硫化壓力為20.0MPa的圖像顯得比硫化壓力為0.6和1.0MPa的圖像密實(shí)。即使硫化壓力很大（達(dá)到447MPa）在NR與BR之間仍有空隙，如（6）所示。由于膠料和配合劑很難混煉均勻，試樣表面難以呈平面狀態(tài)，有些照片所顯示的圖像就很難對(duì)膠料密實(shí)度作出準(zhǔn)確的判斷，如（3）和（5）所示。

　　2對(duì)硫化膠物理性能的影響硫化壓力對(duì)硫化膠物理性能的影響見(jiàn)表1和2.從表1可見(jiàn)，當(dāng)硫化壓力為0.6MPa時(shí)硫化膠的物理性能較差；當(dāng)硫化壓力達(dá)到1. 0MPa以上，硫化膠的物理性能較穩(wěn)定。由表2可見(jiàn)，當(dāng)硫化壓力提高到4.5MPa后，硫化壓力對(duì)阿克隆磨耗量的影響不明顯。

　　13對(duì)實(shí)際里程的影響在不同硫化壓力下硫化成預(yù)硫化胎面后制成9.00―20翻新輪胎，采用2種方法進(jìn)行實(shí)際里程對(duì)比：（1）將硫化壓力不同的預(yù)硫化胎面制成翻新輪胎后，分發(fā)各里程試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際里程考核，試驗(yàn)條件及里程（4萬(wàn)~5萬(wàn)km）相同；與硫化壓力為1. 5MPa的模型法翻新輪胎進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3和4.從表3和4表1不同硫化壓力下硫化膠的物理性能對(duì)比工項(xiàng)日硫化壓力/MPa拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/% 300%定伸應(yīng)力/MPa回彈值/%邵爾A型硬度/度2和3的試驗(yàn)配方不同。

　　表2不同硫化壓力下硫化膠的磨耗量對(duì)比w硫化壓力/MPa工貝日邵爾A型硬度/度阿克隆磨耗量2）cm3阿克隆磨耗量3）cm3注：1）試驗(yàn)配方與表1基本相同；）桂林橡膠工業(yè)設(shè)計(jì)研究院實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；3）交通部重慶公路科學(xué)研究所實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

　　注試驗(yàn)場(chǎng)地益姐山a華Ele伽此Pu調(diào)柳不同的罐內(nèi)102叢3，可以看出，增大硫化壓力可提高翻新輪胎胎面的耐磨性。

　　1.4對(duì)粘合層粘合強(qiáng)度的影響預(yù)硫化胎面翻新輪胎工藝是指在胎體打磨后貼上粘合層、預(yù)硫化胎面后在低溫、低壓下（硫化罐內(nèi)的壓力只有0. 6MPa甚至更低）翻新輪胎。為了測(cè)試硫化壓力對(duì)粘合層與胎體及預(yù)硫化胎面的粘合強(qiáng)度是否有影響而進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。方法是將打磨后的胎體切割成20cm表3不同硫化壓力下硫化的預(yù)硫化翻新輪胎累計(jì)平均磨耗對(duì)比km批次硫化壓力/MPa單耗里程提高率/%第1批第2批第3批表4不同硫化壓力下預(yù)硫化法與模型法翻新輪胎累計(jì)平均磨耗對(duì)比km.mm試驗(yàn)場(chǎng)地預(yù)硫化法n模型法2）預(yù)硫化法單耗里程提高率/%北京汽運(yùn)10場(chǎng)北京汽運(yùn)11場(chǎng)北京汽運(yùn)12場(chǎng)北京汽運(yùn)14場(chǎng)海南省崖縣海南省屯昌海南省瓊海注：1）硫化壓力為5 0MPa；2）硫化壓力為1長(zhǎng)的段塊，貼上粘合層預(yù)硫化胎面后制成試塊，將試塊置于內(nèi)胎段塊中（留有氣門嘴以備抽真空），內(nèi)胎段塊兩端用夾板夾緊（在試樣內(nèi)埋有測(cè)溫電偶線），將帶有內(nèi)胎包封套的試樣置于硫化罐內(nèi)，并用壓縮空氣及蒸汽加熱加壓硫化。

　　MPa，經(jīng)測(cè)溫確認(rèn)達(dá)到正硫化點(diǎn)后從硫化罐內(nèi)取出，進(jìn)行粘合強(qiáng)度測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表5.在柱塞式硫化模內(nèi)制成試樣，并在平板硫化機(jī)上以不同硫化壓力硫化，測(cè)定預(yù)硫化胎面與胎體間的粘合強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表6.表5不同硫化壓力下預(yù)硫化法翻新輪胎胎體與粘合層間的粘合強(qiáng)度kN°m硫化條件硫化壓力/MPa注：1⑴和120°C硫化溫度下的試驗(yàn)配方有所不同。

　　表6不同硫化壓力下胎面與胎體間的粘合強(qiáng)度kN°m平均值項(xiàng)目試樣編號(hào)注：硫化條件為100°cx國(guó)外也進(jìn)行過(guò)類似試驗(yàn)，結(jié)果如下：當(dāng)硫化壓力為0.5，1.0，4.1，8.316.6和20.7MPa時(shí)，胎面膠與胎體打磨膠面之間的粘合強(qiáng)度分別為由以上結(jié)果可以看出，當(dāng)硫化壓力在0.5MPa以下時(shí)，硫化壓力對(duì)粘合層的粘合強(qiáng)度有明顯影響；硫化壓力過(guò)高對(duì)粘合層的粘合強(qiáng)度反而不利。

　　2胎面應(yīng)力狀態(tài)對(duì)耐磨性的影響將預(yù)硫化胎面（環(huán)形或條形）貼于胎體上可能出現(xiàn)以下3種應(yīng)力狀態(tài)：①胎面長(zhǎng)度小于胎體外周長(zhǎng)，胎面處于伸張狀態(tài)；②胎面長(zhǎng)度與胎體外周長(zhǎng)相等，胎面處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)；③胎面內(nèi)周長(zhǎng)大于胎體外周長(zhǎng)，胎面處于應(yīng)力壓縮狀態(tài)。

　　不同的胎面應(yīng)力狀態(tài)對(duì)翻新輪胎的耐磨性和耐刺扎性是有影響的，為此進(jìn)行了模擬試驗(yàn)及實(shí)際里程考核。

　　2.1阿克隆磨耗試驗(yàn)將不同長(zhǎng)度的膠條試樣粘于膠輪上，在阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行對(duì)比。由于試驗(yàn)條件所限，試樣難以達(dá)到壓縮應(yīng)力狀態(tài)（環(huán)形預(yù)硫化胎面可以做到）且阿克隆磨耗屬一種簡(jiǎn)單磨耗，與輪胎實(shí)際里程磨損相比差距甚遠(yuǎn)，不過(guò)仍為一種傾向性的反映。

　　從表7可以看出，當(dāng)膠條處于伸張狀態(tài)時(shí)對(duì)耐磨性有不良影響。

　　2耐磨性試驗(yàn)我們?cè)囍频念A(yù)硫化胎面為環(huán)形硫化胎面，由于膠料停放差異及填膠等原因，雖采用同一臺(tái)硫化機(jī)硫化，但硫化出的9.00― 20預(yù)硫化胎面直徑仍有±3mm的誤差；另外，由于各品牌輪胎不同及打磨后輪胎直徑不同，在貼合時(shí)使預(yù)硫化胎面在胎體上處于不同應(yīng)力狀態(tài)。分組進(jìn)行同車裝用對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表8.從表8可見(jiàn)，胎面處于伸張狀態(tài)對(duì)胎面的耐磨性不利。

　　3硫化程度和硫化溫度對(duì)胎面耐磨性和耐久性的影響高溫硫化引發(fā)過(guò)硫化，其對(duì)胎面耐磨性的影響較大，對(duì)翻新輪胎的耐久性影響也很大。我們做了一些對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)介紹國(guó)外在這方面的試驗(yàn)情況。

　　1硫化程度對(duì)翻新輪胎耐磨性的影響表7不同長(zhǎng)度的膠條試樣在阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)上的磨耗量膠條長(zhǎng)度/mm項(xiàng)目210212214216218220222膠條在膠輪上的伸長(zhǎng)率/分別做了欠硫化、正硫化和過(guò)硫化試樣的阿克隆磨耗試驗(yàn)對(duì)比，其結(jié)果見(jiàn)表9.美國(guó)有人開(kāi)發(fā)了高、低溫硫化翻新輪胎耐久性試驗(yàn)對(duì)比材料：對(duì)比輪胎選取兩種品牌的新輪胎，磨去胎面后貼上預(yù)硫化胎面，共26條分成3組，采用相同的預(yù)硫化翻新輪胎工藝，只是硫化溫度不同，然后進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，硫化溫°C，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)。

　　4結(jié)論提高硫化壓力可改善胎面耐磨性，但硫化壓力超過(guò)45MPa以上效果不明顯。硫化壓力對(duì)粘合層粘合強(qiáng)度的影響只是在低于0. 5MPa以下時(shí)才較明顯，過(guò)高的硫化壓力對(duì)粘合強(qiáng)度反而不利。

　　預(yù)硫化胎面貼于胎體上應(yīng)使胎面處于應(yīng)力松弛狀態(tài)或壓縮狀態(tài)，防止胎面處于伸張狀態(tài)。

　　胎面硫化程度對(duì)輪胎的耐磨性有一定影響，應(yīng)控制胎面硫化程度。當(dāng)預(yù)硫化胎面過(guò)硫化嚴(yán)重時(shí)耐磨性下降很大，應(yīng)采取高溫短時(shí)硫化及防止返原。

　　應(yīng)控制好預(yù)硫化胎面翻新輪胎的硫化溫度，最佳的硫化溫度應(yīng)在100°C或更低。這就要求粘合層的硫化條件控制在80°CX預(yù)硫化胎面翻新輪胎技術(shù)還包括諸如原材料選擇、配方、胎面結(jié)構(gòu)和胎面花紋設(shè)計(jì)，膠料加工及翻新輪胎工藝技術(shù)。

　　表8環(huán)形預(yù)硫化胎面在胎體上處于不同應(yīng)力狀態(tài)對(duì)胎面耐磨性的影響項(xiàng)目小于胎體周等于胎體周大于胎體周長(zhǎng)15mm長(zhǎng)士3mm長(zhǎng)15mm應(yīng)力狀態(tài)累計(jì)平均磨耗/伸張無(wú)壓縮（km°mm）503953925298表9不同硫化程度對(duì)試樣耐磨性的影響項(xiàng)目欠硫欠硫正硫過(guò)硫化過(guò)硫化過(guò)硫化化化化100收穡日期：00001-14