第46卷 第17期
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作者简介：潘超（1971-），男，总经理、高级经济师、硕士，主要从事轮胎生产管理及材料配方研究。 收稿日期：2020-03-23
进入21世纪以来，全球汽车工业出现日新月异的变化，根据中国产业信息网公布的数据，2019年1~6月，全国汽车产销分别完成1 213.2万辆和1 232.3万辆；其中，乘用车产销分别完成997.8万辆和1 012.7万辆；商用车产销分别完成215.4万辆和219.6万辆，伴随着汽车保有量整体技术的不断增长，在全球范围内，轮胎行业在高速发展的同时，轮胎制造商正面临来自监管机构和消费者越来越大的压力，需要开发更加节能的轮胎，对高性能轮胎发展的需求越来越大，但与此同时我们赖以生存的环境逐渐恶化、能源逐渐枯竭，世界各国对节能和环保重视程度越来越高，“绿”、“节能”、“环保”已经逐渐成为世界汽车工业发展的新方向，应对公众环保意识的增强及世界各政府相应法规的出台，轮胎工业也面临新的挑战
[1]
。减小轮胎的滚动阻力、降低车辆的燃油消耗和尾气对大气的污染的绿轮胎已经成为轮胎工业的必须解决的课题。因此，轮胎制造商在优化各自的配方的同时寻多种方法以实现利用现有生产力完成更多的生产需求。从工艺改进到新技术，轮胎制造商正在尝试各种策略来提高生产效率并增强其轮胎的燃油经济性。
硫磺是轮胎炼胶生产使用的主要硫化剂，但由于其在胶料中的溶解度随温度升高而增大，致使其用量较大时，随着温度的降低，硫磺溶解度减小，部分硫磺以结晶形式在胶料表面析出，造成喷霜 [2]
，将对胶
料的黏合体系起到致命性的危害。同样在半钢轮胎的
Crystex ～(TM)Cure Pro 硫化剂应
用于半钢轮胎
潘超，蒋延华，宁卫明，郑涛
(山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东 枣庄 277300)
摘要：新型硫化剂Crystex ～(TM ) Cure Pro 作为一种橡胶工业的高级硫化交联剂，具有高分散性、高热稳定性、高含量和高细度等特点，可避免胶料喷霜，保持胶料组份性能均一，有效克服因喷霜造成胶料黏合力差的缺点，与橡胶和钢丝骨架材料的黏合力提高，可有效保证胶料的稳定性。由于其元素硫的质量分数比Crystex HSOT 20增大约10%，在确保配方有效硫含量一样的情况下，可减小配方中的用量，具有更高的性价比。
关键词：新型硫化剂；Crystex Cure Pro ；半钢轮胎；带束层中图分类号：TQ330.385
文章编号：1009-797X(2020)17-0012-05
文献标识码：B DOI:10.13520/jki.rpte.2020.17.003
带束层胶料配方中，硫磺对钢丝与橡胶的黏合起着关键的作用，且用量较大，如发生喷霜，危害巨大，不溶性硫磺是将硫磺粉加热至沸腾(444.6 ℃)，倾于冷水中急冷而得的透明、无定形链状结构的弹性硫磺。亦可将过热硫磺蒸气用惰性气体稀释，喷在冷水雾中冷却至90 ℃以下制得，或将硫磺块溶于氨中立即喷雾干燥获得。因大部分(65%~95%)不溶于二硫化碳，故称不溶性硫磺。由于它具有不溶于橡胶的特点，因此在胶料中不易产生早期硫化和喷硫现象，无损于胶料的黏着性，从而可剔除涂浆工
艺，节省汽油，清洁环境。在硫化温度下，不溶性硫磺转变为通常的硫磺以发挥它对橡胶的硫化作用。在胶料中不易发生迁移，能够使硫化胶不喷霜，提高黏合性能，是公认的最佳硫化剂，被广泛应用于半钢轮胎带束层黏合胶中
[3]
。
高性能的不溶性硫磺是高品质轮胎尤其是子午线轮胎生产中必不可少的重要原料，可使橡胶制品和半成品表面“不喷霜”，加快硫化速度、减少硫磺用量和硫化均匀，使子午线、钢丝与橡胶黏合更牢固，节省黏合时用的胶浆和汽油，最大限度的提高黏合力、提高轮胎的耐热、耐磨性能，2010年后普及的充油20%的不溶性硫磺Crystex HSOT 20表现的较为突出。
伊士曼的Crystex 不溶性硫磺作为橡胶硫化剂
的行业标杆已有60多年的历史，伊士曼新开发的Crystex~(TM) Cure Pro分散更快，有助于最大限度的减少颗粒挤压结块，同时加速不溶性硫磺在橡胶混合物中的润湿，同时其元素硫的质量分数提高了10%，生产时可降低不溶性硫磺10%的使用量。同时新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro在生产时吃粉快、分散好，可有效保证产品的稳定性，提高生产效率。
本项目主要研究新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro应用于轮胎胎体胶配方中和生产过程中，混炼和存放过程中焦烧时间增加，保证了加工的稳定性，在用量减少的同时，钢丝黏合力等性能也得到提升。 1 胎体胶料的生产
1.1 主要原材料
NR20（天然胶），20#马拉西亚标准胶；炭黑N326，江西黑猫炭黑股份有限公司；新型不溶性硫磺Crystex~(TM) Cure Pro，伊士曼化学公司；硬脂酸，青岛旭谦进出口公司；防焦剂，山东阳谷华泰；促进剂H、促进剂NS、防老剂4020、防老剂RD，山东尚舜化工有限公司；氧化锌，安丘恒山锌业；间苯二酚黏合树脂SL-3005，华奇（中国）化工有限公司；钴盐CN20.5，美国SHEPHERD；普通钢帘线ST3×0.30，中国贝卡尔特钢帘线有限公司；镀钴钢帘线ST3×0.30，中国贝卡尔特钢帘线有限公司。
1.2 原始配方
基本配方（单位：份）:STR20，97；N326，65；硬脂酸SAD，0.5；氧化锌，8.0；钴盐CN20.5（含量20.5%），0.8；硫磺助剂母胶含（CURE PRO）， 8.0；C5石油树脂，1.0；间苯二酚黏合树脂SL-3005， 1.5；促进剂H和促进剂NS，2.0；防老剂和防焦剂CTP，3.8。
1.3 检测设备
X（S）M-1. 5X型密炼机、XK-160型开炼机和XLB-400-400型四立柱平板硫化机，青岛科高橡塑机械技术装备有限公司产品；GK190E型啮合型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；XJY-S450ZF双螺杆挤出压片机，大连橡胶塑料机械股份有限公司；SSM低温一步法混炼设备体系，特拓公司、青岛中海嘉公司负责设备程序技术，大连橡塑机械公司、北京万向新元公司负责生产设备的开发制造；XM-270型，软控股份有限公司产品；MV3000型门尼黏度仪，德国Montech公司产品；Z3130型硬度计和ZwickZ010型拉力试验机，德国Zwick公司产品；电子天平，SYC-TP-023；干燥箱，SYC-GZX-007；马沸炉，SYC-MFL-001。
1.4 胶料试样制备
1.4.1 基本性能
胶料按常规工艺在开炼机上进行混炼，试样在蒸汽平板硫化机上硫化。
1.4.2 实际应用
小配合试验在密炼机进行母胶混炼，开炼机上进行终胶加硫。一段混炼顺序为：生胶→硬脂酸等小料→炭黑→下片；母炼胶料停放4 h后进行加硫，二段开炼机混炼顺序为：一段母胶→硫磺、促进剂、黏
合剂等小料→下片。
车间大料试验首先使用GK190E啮合型密炼机生产T-3-S1助剂母胶，胶料的生产工艺为SSM低温一步法炼胶工艺，生胶料与母胶小料在密炼机中初步混炼后，排放到双驱全自动开炼机上，压制成片后分流给4组全自动混炼开炼机，胶料在每组混炼开炼机上实现自动混炼，全过程为补充混炼、冷却、收取[4~11]。
1.5 性能测试
所有胶料的各项性能检测均按相应的国家标准或企业标准进行。
2 结果与讨论
通过对比分析Crystex HSOT 20与新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro的各项数据，可以看出与传统的Crystex HSOT 20相比，新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro的元素硫的质量分数提高了10%，不溶性硫含量略提高，在混炼时可减少用量，混炼均匀性略微提高。
2.1 硫化剂分析结果
从表1、表2可以看出伊斯曼厂家的两种不溶性硫磺性能都比较稳定，检测数据均在标准范围之内。与
传统的Crystex HSOT 20相比，新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro元素硫的质量分数提高了10.1%，不溶性硫含量提高1%，因此在胶料混炼过程中可减少其使用量，提高混炼均匀性。
2.2 小配合实验
2.2.1 小配合实验方案
采用新型硫化剂Crystex~(TM) Cure Pro等量替代现用的Crystex HSOT 20生产助剂母胶T-4（按T-3等同有效含量替代），在半钢轮胎带束层配方中进行试验。具体方案见表3所示。
第46卷 第17期
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表1 Crystex HSOT 20（伊斯曼）的分析结果
测试项目元素硫的质量分数/%
不溶性硫质量分数/%
灰分的质量分数（750±25 ℃）/%酸度的质量分数（以硫酸计）/%
加热减量（2 h@65 ℃）/%
外观
检测依据参照 HG/T 2525标准79-81≥90≤0.05≤0.05≤0.5
黄不飞扬粉末
A180.1196.990.0210.002 10.31A280.0796.240.190.0020.32A380.1296.490.0220.002 20.31均值80.196.570.021 0.002 10.31最小值80.0796.50.0190.0020.31最大值80.1296.990.0220.002 20.32极差
0.05
0.75
0.0030.002
0.01
表2 新型硫化剂Crystex ～(TM) Cure Pro （伊斯曼）的分析结果
测试项目元素硫的质量分数/%
不溶性硫质量分数/%
灰分的质量分数（750±25 ℃）/%酸度的质量分数
（以硫酸计）/%
加热减量（2 h@65 ℃）/%
外观检测依据参照 HG/T 2525A190.2397.660.0790.0050.22黄不飞扬
粉末
A290.2197.670.0810.0040.21A390.2896.590.0770.0050.21
均值90.24 97.310.079 0.005 0.213
最小值90.2196.590.0770.0040.21最大值90.2897.670.0810.005 0.22 极差
0.07
1.08
0.0040.0010.01
原材料名称
配方T -3(正常带束层)
配方T -4(试验带束层)
STR20
3037.8
Crystex HSOT 2070
Crystex~(TM ) Cure Pro
62.2合计100100硫含量/%
70
70
2.2.2 小配合试验胶料性能分析
从表4小配合试验结果可以看出，试验带束层胶
表4 小配合试验胶料性能数据
项目
正常带束层
均值试验带束层
均值提升门尼黏度[M L (1+4)100℃]84.284.184.784.384.484.284.384.3门尼焦烧时间t 5(130℃)/min
12.012.7
12.412.3613.513.8
13.613.6310.3%流变仪数据M L /dN .m 3.4 3.4 3.5 3.43 3.3 3.3 3.3 3.3-3.79%M H /dN .m 36.736.336.536.537.537.437.537.46t 10/min 3.5 3.4 3.4 3.43 3.4 3.5 3.7 3.53 2.9%T 50/min 5.3 5.4 5.3 5.33 5.7 5.5 5.6 5.6 5.1%T 90/min 10.710.810.910.811.311.511.411.4 5.6%
硫化胶性能邵尔A 硬度 / 度787978787777787750%定伸应力/MPa 3.13 3.16 3.14 3.14 3.4 3.5 3.4 3.439.24%100%定伸应力/MPa 6.3 6.4 6.4 6.37 6.8 6.8 6.7 6.77 6.3%300%定伸应力/MPa
21.122121.121.0721.221.721.921.6 2.50%拉伸强度/MPa 22.2222.2422.2122.2222.522.522.622.53 1.35%断裂伸长率/%315316318316322321322322 1.9%永久变形/%
2425262526262726 3.8%撕裂强度/(kN .m -1）
514950506162606122%
回弹/%
5656565656565656密度/(g .cm -3） 1.175 1.176 1.175 1.175 1.176 1.174 1.175 1.175炭黑分散等级（X ）66666666钢丝黏合力/(N/根)
562
560
560
561
589
581
586
585
4.3%
表3 半钢轮胎带束层配方对比
料的焦烧时间提升约10.3%，增强了胶料的加工安全性。钢丝黏合力提升约4.3%，保证了胎冠部位的安全性能。T 90提升约5.6%，试验带束层胶料的100%定伸应力提升约6.3%，撕裂强度提升约22%，永久变形提升约3.8%，上述等性能的提升，提升了轮胎整体的安全性能。
2.3 车间试验
根据前期小配合试验结果，对实验胶料进行车间
表5 车间大试试验胶料性能数据
项目
正常带束层
均值试验带束层
均值提升门尼黏度[M L (1+4)100 ℃]80.980.780.880.878.578.478.378.4门尼焦烧时间t 5(130 ℃)/min防老剂rd
12.712.8
12.612.713.913.5
13.713.77.9%
流变仪数据M L /dN .m 3.3 3.4 3.3 3.3 3.2 3.2 3.5 3.3M H /dN .m 34.234.334.134.237.337.137.237.28.77%
t 10/min 3.5 3.6 3.4 3.5 3.5 3.5 3.6 3.5T 50/min 5.5 5.6 5.4 5.5 5.6 5.5 5.4 5.5T 90/min 10.610.610.910.711.311.511.411.4 6.54%
硫化胶性能邵尔A 硬度/度777877777979787950%定伸应力/MPa 3.1 3.1 3.16 3.12 3.58 3.51 3.51 3.5313.1%100%定伸应力/MPa 6.5 6.35 6.4 6.427.197.177.157.1711.7%300%定伸应力/MPa
21.121.621.221.323.223.023.123.18.45%
拉伸强度/MPa 23.4923.523.4623.4824.424.324.3524.35断裂伸长率/%315325329323321322320321永久变形/%
2524262526252625.7 2.8%撕裂强度/(kN .m -1）
525153526162606117.3%
回弹/%
5050505052515051密度/(g .cm -1） 1.176 1.18 1.17 1.175 1.18 1.176 1.173 1.176炭黑分散等级(X ）77777787钢丝黏合力/(N/根)
552
550
556
553
602
605
611
606
9.6%
试验。具体内容如下。
2.3.1 车间试验胶料性能分析
表5车间大试试验结果与小配合结论基本一致，试验带束层胶料的焦烧时间提升约7.9%，增强了胶料的加工安全性。钢丝黏合力提升约9.6%，保证了胎冠部位的安全性能。T 90提升约6.5%，试验带束层胶料的100%定伸应力提升约11.7%，撕裂强度提升约17%，永久变形提升约2.8%，上述等性能的提升，提升了轮胎整体的安全性能，由于不溶性硫磺粉料用量的较少，炭黑分散等级略有提升。
3 结论
（1）新型硫化剂Crystex~(TM ) Cure Pro 作为一种橡胶工业的高级硫化交联剂，具有高分散性、高热稳定性、高含量和高细度等特点，与橡胶与钢丝骨架材料的黏合力提高，可有效保证胶料的稳定性。
（2）新型硫化剂Crystex~(TM ) Cure Pro 的元素硫质量分数比Crystex HSOT 20增大约10%，在确保配方有效硫含量一样的情况下，由于不溶性硫磺Crystex Cure 的硫含量更高，因此可减小配方中的用量，具有更高的性价比；同时在生产过程中吃粉快、
分散好，在混炼和存放过程中可减少焦烧情况的发生，热稳定性提高。参考文献：
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[11] 李民军，郑涛.SSM 法和传统炼胶工艺生产的黏合胶料性能
对比[B].世界橡胶工业，2016,43(5):9-11.
Crystex ～(TM) Cure Pro vulcanizing agent used in semi-steel tires
Pan Chao, Jiang Yanhua, Ning Weiming, Zheng Tao
第46卷 第17期
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(Shandong Fengyuan Tire Manufacturing Co.LTD., Zaozhuang 277300, Shandong, China)
Abstract: The new vulcanizing agent Crystex ～(TM) Cure Pro, as an advanced vulcanization crosslinking agent in the rubber industry, has the characteristics of high dispersibility, high thermal stability, high content and high fineness. Crystex ～(TM) Cure Pro can avoid frosting of the rubber, keep the composition and performance of the rubber uniform, and effectively overcome the disadvant
age of poor adhesion due to frosting; It can improve the adhesion between rubber and steel wire frame materials, and effectively ensure the stability of the rubber. Because the mass fraction of elemental sulfur is about 10% higher than that of Crystex HSOT 20, the dosage in the formulation can be reduced while ensuring the same effective sulfur content, which has a higher cost performance.
Key words: new vulcanizing agent; Crystex Cure Pro; semi-steel tire; belt ply
(R-11)
高端配套：正新轮胎助力一汽解放J7顺利交车
High-end supporting equipment: CST Tire helps FAW Jiefang J7 to be delivered smoothly
7月18日，由一汽解放厦门经销商与永顺物流联合举办的J7交车仪式，在正新（厦门）汽车国际文化中心盛大举行。正新厦门集团总经理许智明与一汽解放副总经理，商用车开发院院长、党委书记吴碧磊，一汽解放销售公司高级经理，要客部部长张岩，一汽解放销售有限公司福建省商代处经理黄旭等解放领导，以及永顺物流总经理林庆顺、副总经理叶明月共同出席了本次活动。
为了加强各方之间的了解，交车仪式之前，许智明总经理带领一汽解放和永顺物流嘉宾们一同参观体
验正新轮胎博物馆，为嘉宾们介绍正新轮胎五十多年来的发展历程，并进行了深入的座谈交流，为未来的合作奠定了坚实的基础。
永顺物流是正新轮胎的忠实用户，公司300余台自有车辆搭配的全部都是正新轮胎，在永顺物流多年来的发展历程中起到了重要作用，并获得了的深度信赖。
永顺物流林庆顺总经理和叶明月副总经理一直坚信“好马一定要配好鞍”，依据车辆的运行路线，永顺物流为此次所有交车仪式中的J7新车更换了正新CR298耐久型轮胎和CR260节油型轮胎。
CR298与CR260是正新商用车胎中的明星产品，拥有卓越的耐磨抗压性能和节油舒适性能，两款产品在第五届发现信赖中国卡车用户评选活动中斩获年度耐久型轮胎和年度节油型轮胎奖项，深得卡车用户的信赖。
交车仪式现场，永顺物流还同时邀请到了厦门运输行业的伙伴们，一同见证一汽解放J7车型正式交付永顺物流的时刻。相信未来在正新轮胎和一汽解放的共同加持下，永顺物流将在物流运输行业持续创造财富和更多社会价值。
摘编自“中国轮胎商务网”
(R-03)
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