加氫石油樹脂因相容性好、耐黃變的特點(diǎn)，是白色胎側(cè)膠的重要改性劑，但受其顆粒形態(tài)、與橡膠基體極性差異影響，易出現(xiàn)團(tuán)聚，導(dǎo)致分散不均。提高其分散性需從“樹脂預(yù)處理、配方協(xié)同、工藝優(yōu)化”三方面入手，通過降低顆粒團(tuán)聚力、增強(qiáng)界面相容性、優(yōu)化混合效率，實(shí)現(xiàn)樹脂在膠料中的均勻分布，最終保障白色胎側(cè)膠的外觀與力學(xué)性能。

一、樹脂預(yù)處理：從源頭打破團(tuán)聚，降低分散阻力

加氫石油樹脂出廠時(shí)多為微米級(jí)顆粒（常規(guī) 50-100μm），易因范德華力團(tuán)聚成大顆粒，需通過預(yù)處理減小粒徑、破壞團(tuán)聚結(jié)構(gòu)，為后續(xù)分散奠定基礎(chǔ)。

（一）微細(xì)化處理：減小顆粒粒徑，擴(kuò)大接觸面積

低溫粉碎+分級(jí)篩選：采用液氮低溫粉碎技術(shù)（溫度-80~-100℃），利用低溫下樹脂脆性增加的特性，將顆粒粉碎至 10-20μm；粉碎后通過氣流分級(jí)篩選，去除＞30μm的粗顆粒 —— 細(xì)粒徑顆粒比表面積更大，與橡膠基體的接觸界面更多，可快速融入膠料，避免大顆粒團(tuán)聚形成“白點(diǎn)”。例如，某企業(yè)將樹脂粒徑從80μm降至15μm后，白色胎側(cè)膠中樹脂團(tuán)聚體數(shù)量減少 70%。

造粒改性：制備低團(tuán)聚母粒：將加氫石油樹脂與少量相容劑（如聚丁二烯橡膠，用量為樹脂的 5%-8%）混合，通過雙螺桿擠出機(jī)造粒（溫度120-140℃），制成“樹脂-相容劑母?！薄Ｏ嗳輨┛稍跇渲w粒表面形成包覆層，削弱顆粒間的團(tuán)聚力，同時(shí)增強(qiáng)樹脂與橡膠基體的界面結(jié)合，母粒在膠料中更易分散，分散均勻度提升40%以上。

（二）表面改性：調(diào)節(jié)極性，增強(qiáng)與橡膠的相容性

加氫石油樹脂為弱極性，而白色胎側(cè)膠常用基體（如天然橡膠、丁苯橡膠）極性更低，界面相容性較差，需通過表面改性提升樹脂極性，促進(jìn)界面融合。

偶聯(lián)劑處理：將樹脂顆粒與硅烷偶聯(lián)劑（如 KH-550，用量 0.3%-0.5%）在高速混合機(jī)中攪拌（轉(zhuǎn)速 800-1000r/min，溫度 60-80℃），偶聯(lián)劑的氨基基團(tuán)可與樹脂表面的羥基結(jié)合，另一端的烷氧基則能與橡膠分子鏈發(fā)生作用，形成“樹脂-偶聯(lián)劑-橡膠”的橋梁結(jié)構(gòu)，減少界面張力，避免樹脂顆粒團(tuán)聚。

接枝改性：引入橡膠相容性基團(tuán)：通過熔融接枝工藝，在加氫石油樹脂分子鏈上接枝少量丁二烯或苯乙烯基團(tuán)（接枝率 1%-3%），接枝后的樹脂與丁苯橡膠、天然橡膠的結(jié)構(gòu)相似度提升，相容性顯著增強(qiáng)，在膠料中可自發(fā)分散，無需額外強(qiáng)力混合。

二、配方協(xié)同：優(yōu)化膠料組分，為分散提供“助力”

通過調(diào)整白色胎側(cè)膠的配方組分，加入分散助劑、優(yōu)化橡膠基體比例，可進(jìn)一步提升加氫石油樹脂的分散性，同時(shí)避免組分間的拮抗作用。

（一）添加分散助劑：降低混合阻力，促進(jìn)顆粒分散

低分子蠟類分散劑：加入 0.5%-1% 的聚乙烯蠟或硬脂酸鋅，這類助劑在混煉過程中可在樹脂顆粒表面形成潤(rùn)滑層，減小顆粒與橡膠基體間的摩擦阻力，幫助樹脂顆粒快速分散；同時(shí)，硬脂酸鋅還能與白色胎側(cè)膠中的氧化鋅協(xié)同作用，提升硫化效率，不影響膠料力學(xué)性能。例如，在膠料中添加 0.8% 聚乙烯蠟后，樹脂分散時(shí)間從 15分鐘縮短至 10分鐘，且分散均勻度提升 25%。

高分子分散劑：增強(qiáng)界面結(jié)合：選用接枝型高分子分散劑（如苯乙烯-馬來酸酐共聚物接枝物，用量 1%-2%），其分子鏈一端可與加氫石油樹脂結(jié)合，另一端與橡膠分子鏈纏結(jié)，不僅能促進(jìn)樹脂分散，還能增強(qiáng)樹脂與橡膠的界面結(jié)合力，避免后期加工中樹脂顆粒析出。

（二）優(yōu)化橡膠基體與填充體系：減少分散干擾

調(diào)整橡膠基體比例：白色胎側(cè)膠中天然橡膠（NR）與丁苯橡膠（SBR）的比例會(huì)影響樹脂分散 ——NR 相容性好但彈性大，SBR 極性略高但加工性優(yōu)，建議將 NR:SBR 調(diào)整為 60:40-50:50，此比例下膠料的黏度適中（門尼黏度 60-80），既便于樹脂顆粒融入，又不會(huì)因黏度太低導(dǎo)致顆粒沉降。

控制填充劑粒徑與用量：白色胎側(cè)膠常用白炭黑作為填充劑，若白炭黑粒徑過?。ǎ?/span>10nm）或用量過高（＞30 份），易與樹脂顆粒競(jìng)爭(zhēng)吸附分散助劑，導(dǎo)致樹脂團(tuán)聚。建議選用 20-30nm的白炭黑，用量控制在 20-25 份，同時(shí)加入 1.5%-2% 的硅烷偶聯(lián)劑（如 Si69），優(yōu)先改善白炭黑與橡膠的相容性，減少對(duì)樹脂分散的干擾。

三、工藝優(yōu)化：精準(zhǔn)控制混煉過程，保障分散效果

混煉工藝是決定樹脂最終分散性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需通過“分段控溫、梯度加料、優(yōu)化參數(shù)”，避免混煉不足導(dǎo)致的團(tuán)聚或過度混煉導(dǎo)致的樹脂降解。

（一）分段混煉：先塑煉后加樹脂，降低初始黏度

采用“兩段混煉法”，避免樹脂在高黏度膠料中難以分散：

第一段：橡膠塑煉+填充劑分散：先將天然橡膠、丁苯橡膠在密煉機(jī)中塑煉（溫度 80-90℃，轉(zhuǎn)速 60-70r/min）3-5分鐘，使橡膠分子鏈斷裂，黏度降低；再加入白炭黑、氧化鋅等填充劑，繼續(xù)混煉 5-7分鐘，至填充劑均勻分散（通過門尼黏度測(cè)試確認(rèn)，黏度控制在 70-80）；

第二段：加入加氫石油樹脂+分散助劑：將第一段膠料降溫至 60-70℃，加入預(yù)處理后的加氫石油樹脂與分散助劑，混煉 6-8分鐘，期間通過密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子剪切力將樹脂顆粒進(jìn)一步打碎、分散，最終膠料溫度控制在 100-110℃（避免超過 120℃導(dǎo)致樹脂降解）。

（二）優(yōu)化混煉參數(shù)：平衡剪切力與分散時(shí)間

轉(zhuǎn)速與壓力：密煉機(jī)轉(zhuǎn)速過低（＜50r/min）會(huì)導(dǎo)致剪切力不足，樹脂顆粒無法打碎；轉(zhuǎn)速過高（＞80r/min）則易產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致膠料升溫過快。建議轉(zhuǎn)速控制在 60-70r/min，上頂栓壓力 1.5-2.0MPa，確保剪切力足以分散樹脂，同時(shí)通過冷卻水控制膠料溫度。

加料順序：樹脂需在填充劑分散后加入，避免與白炭黑同時(shí)加入 —— 白炭黑的高比表面積會(huì)優(yōu)先吸附樹脂，導(dǎo)致樹脂包裹在白炭黑表面形成“復(fù)合團(tuán)聚體”；分散助劑應(yīng)與樹脂同時(shí)加入，確保助劑能及時(shí)包覆樹脂顆粒，避免團(tuán)聚。

（三）后續(xù)工藝輔助：避免分散狀態(tài)倒退

開煉機(jī)薄通：進(jìn)一步細(xì)化分散：兩段混煉后，將膠料在開煉機(jī)上進(jìn)行 3-5次薄通（輥距 1-2mm），利用開煉機(jī)的輥筒剪切力，將殘留的微小團(tuán)聚體打碎，最終膠料厚度控制在 3-5mm，便于后續(xù)壓延加工。

控制硫化溫度：硫化溫度過高（＞160℃）可能導(dǎo)致加氫石油樹脂軟化、流動(dòng)，出現(xiàn)局部聚集；建議硫化溫度控制在 145-155℃，硫化時(shí)間 15-20分鐘，確保樹脂在硫化過程中保持均勻分散狀態(tài)，不發(fā)生遷移。

四、分散性驗(yàn)證：通過檢測(cè)確保效果達(dá)標(biāo)

在優(yōu)化方案實(shí)施后，需通過“微觀觀察+性能測(cè)試”驗(yàn)證樹脂分散性，確保滿足白色胎側(cè)膠的質(zhì)量要求：

微觀觀察：采用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察膠料斷面，若樹脂顆粒均勻分布，無明顯團(tuán)聚體（團(tuán)聚體粒徑＜5μm），則分散合格；

力學(xué)性能測(cè)試：分散不均會(huì)導(dǎo)致膠料拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度下降，若拉伸強(qiáng)度≥18MPa、撕裂強(qiáng)度≥50kN/m，且同一批次膠料的性能波動(dòng)＜5%，說明樹脂分散均勻；

外觀檢測(cè)：白色胎側(cè)膠需無“白點(diǎn)”“斑紋”，若外觀潔白、無明顯雜質(zhì)，符合輪胎行業(yè)外觀標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 29417），則分散效果達(dá)標(biāo)。

提高加氫石油樹脂在白色胎側(cè)膠中的分散性，核心是“預(yù)處理降低團(tuán)聚、配方增強(qiáng)相容、工藝優(yōu)化混合”的協(xié)同作用 —— 通過微細(xì)化與表面改性打破樹脂團(tuán)聚，借助分散助劑與橡膠基體優(yōu)化增強(qiáng)界面結(jié)合，再通過分段混煉與參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)均勻分散。這一過程需避免單一環(huán)節(jié)優(yōu)化，需從樹脂到工藝全鏈條把控，才能最終保障白色胎側(cè)膠的外觀與力學(xué)性能，滿足輪胎生產(chǎn)需求。

本文來源：河南向榮石油化工有限公司 http://m.jieqite.com/