摘要：根据航空子午线轮胎胎面胶性能指标要求进行配方设计。试验结果表明，生胶采取天然橡胶(NR)／顺丁橡胶（BR）并用(并用比75／25)，补强体系采取炭黑N110／N234并用，合理选用促进剂、防老剂和加工助剂，硫化胶的物理性能达到设计指标要求，且压缩疲劳温升低，耐磨性能好；成品轮胎胎面胶物理性能良好。 关键词：航空轮胎；子午线轮胎；胎面胶；配方设计
bipic胎面胶：轮胎最外层与路面接触而表面印有花纹的一层胶料。能使轮胎具有牵引力，缓冲行驶时的冲击和摇摆，防止帘线层的割破和刺穿等
设计原因：随着航空技术的发展，飞行器起飞和着陆的速度越来越高，航空轮胎的使用条件越来越苛刻，传统的斜交轮胎已经越来越不能满足高速高载飞行器的使用要求，研制高性能的航空子午线轮胎成为航空轮胎发展的最新方向。航空轮胎在高速度、高负荷下使用，对胎面胶的要求很高，要求胎面胶耐磨性、抗冲击性、耐撕裂性、抗刺扎性和耐疲劳性能良好，生热和滚动阻力低，因此研究性能优良的胎面胶配方至关重要
原材料
NR，BR，炭黑N110，N234和N339，其它原材料均为橡胶工业常用产品。
配方设计原则
门槛记
航空轮胎苛刻的使用条件，要求胎面胶的耐磨耗性能、耐冲击性能、抗撕裂性能、耐刺扎性能、耐疲劳性能、耐高温性能以及耐臭氧和紫外线老化性能良好，生热和滚动阻力低，使用寿命长，300％定伸应力大。胎面胶性能指标具体要求为：邵尔A型硬度67～68度，30％定伸应力≥12MPa，拉伸强度≥25 MPa，拉断伸长率≥450％。综合考虑，胎面胶配方设计时选取的材料及作用如下。
生胶：NR和BR，充分利用再生胶硫化平坦性好、硫化返原少、工艺性能良好的佐点，且价格便宜同时，利用天然橡胶良好的弹性和耐屈挠特性使混合胶在保证成本低廉的前提下，满足制做胎面胶的原材料的性能；
炭黑：高结构炭黑N234与耐磨性能优异的炭黑N110或N339并用，作为补强剂，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改进胶料的工艺性能，赋予制品耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能；
促进剂：后效性次磺酰胺类促进剂；有着快速，硫化平坦性好的特点，且在橡胶中易分散，不污染，具有较高的硫化活性，能赋予硫化胶良好的耐老化性能和耐疲劳性能；
防老剂：防老剂4010NA／4020／A与进口护蜡1987A并用；对热氧，曲绕龟裂及一般老化因素均有防
护作用，且分散性好，对有害金属离子也有防护作用
芳烃油：改善橡胶的加工性能，帮助胶料中填充剂的混合和分散，降低胶料粘度和混炼能耗，调整硫化胶的物理机械性能. 芳烃油与合成胶的相溶性好，可提高轮胎抓着性和制动性。
纳米氧化锌：能改善混炼胶的性能，如调节可塑度和粘度，防止收缩，提高表面性能提高硫化胶的性能，如增加扯断强度，抗撕强度，耐磨耗性，调节硬度和弹性率；
硫化剂：抗硫化返原剂SDT／S并用，以提高胶料的抗硫化返原性。
各材料的用量多少，我们可以通过在一定的基础上利用实验对比的方法获得试验配方
配合试验结果：配方A硫化胶的邵尔A型硬度、拉伸强度和定伸应力(100％和300％)比配方B大，但弹性和耐磨性能较差，压缩疲劳温升高，总体抗撕裂性能不如配方B。为提高硫化胶的拉伸强度、300％定伸应力及老化前后的撕裂强度等物理性能，对配方B整体进行优化，如采取减小软化剂用量、补强体系由炭黑N234／N339并用改为炭黑N234／N110并用措施，得到配方C。配方C胶料加工安全性好，硫化胶的拉伸强度、定伸应力(100％和300％)以及撕裂强度均比配方B有所提高，拉伸强度甚至优于配方A，弹性和耐磨性能进一步提高，压缩疲劳温升进一步减小，满足航空轮胎胎面胶物理性能指标要求。
立体交叉桥选定配方A和C试验，结果见上表，可以看出配方C的整体性能优于配方A，满足航空轮胎胎面胶物理性能指标要求。
工艺性能
配方C胶料混炼工艺性能良好，混炼胶外观与配方A无较大差别，挤出和成型等加工工艺性能良好、工艺尺寸稳定，满足航空轮胎生产工艺的要求。
成品性能
采用配方C进行试生产，并结合某机型配套航空子午线轮胎研制项目进行成品解剖试验，结果如下：邵尔A型硬度68度，300％定伸应力15．8MPa，拉伸
强度26．5MPa，拉断长率486％，拉断永久变形18％，回弹值43％，阿克隆磨耗量0．084 cm3，脆性温度一6℃；100℃×48 h热空气老化后：邵尔A型硬度70度，300％定伸应力17．2MPa，拉伸强度26．2MPa，拉断伸长率445％，拉断永久变形14％，可见，本研制航空子午线轮胎胎面物理性能良好。
笛膜胶总结：
航空子午线轮胎胎面胶配方采用NR／BR并用，补强体系采用炭黑N110／N234并用，胶料的焦烧时间长，加工工艺性能良好，拉断永久变形小，压缩温升低，耐磨性能优良，满足航空子午线轮胎胎面胶性能指标要求；成品轮胎胎面胶物理性能良好。
遥控激光笔
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吴寿山
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