低滚动阻力轿车轮胎胎面配方的材料选择.pdf

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1、480轮胎工业2014年第34卷低滚动阻力轿车轮胎胎面配方的材料选择张建军。，任福君。，董兴旺(1．青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266042；2．中策橡胶集团有限公司，浙江杭州310008)摘要：研究溶聚丁苯橡胶(SSBR)、白炭黑、硅烷偶联剂和特殊弹性体NanopreneBM75对低滚动阻力轮胎胎面胶性能的影响。结果表明：采用合适结构的SSBR替代乳聚丁苯橡胶或采用自炭黑替代炭黑都可以在提高轮胎抗湿滑性能的同时降低滚动阻力，改性SSBR的动态性能优于相同微观结构的未改性SSBR；新型硅烷偶联剂胶料比传统

2、硅烷偶联剂胶料动态性能更好；特殊弹性体NanopreneBM75也可有效降低滚动阻力。关键词：溶聚丁苯橡胶；白炭黑；胎面配方；动态性能；滚动阻力中图分类号：U463．3414；TQ336．1文献标志码：A文章编号：1006—8171(2014)08—0480—08在保证良好轮胎抗湿滑性能的前提下降低滚山子石化公司产品；顺丁橡胶(BR)，牌号9000，动阻力是轮胎设计者一直努力的目标。2012年中石化北京燕山石油化工股份有限公司产品；炭11月欧洲标签法规EC1222／2009开始实施，滚黑N234，卡博特公司产品；白炭

3、黑Z1165MP，索动阻力和湿滑指数作为三项指标中的重要两项被尔维(化工)上海有限公司(原罗地亚公司)产品；强制贴标执行，进一步促进了国内外绿色低滚动偶联剂Si747，上海麒祥化工有限公司产品；偶联阻力轮胎的研发进展。开发低滚动阻力轮胎必须剂Si75，江西宏柏化学科技有限公司产品；环保以保障安全为前提，因为许多降低滚动阻力的途油V7oo，德国汉圣公司产品。径会带来抗湿滑性能的下降。以欧洲标签轮胎为1．2主要设备和仪器例，为了保证安全性能，半钢子午线轮胎抗湿滑指1．5L切线型密炼机，青岛测控科技有限公数比较认可的等级是

4、达到1．25～1．39的C级水司产品；VSMV100B型门尼粘度仪，上海诺甲仪平，而达到1．40～1．54的B级甚至A级水平则器有限公司产品；GT—M2000A型硫化仪，中国台更受欢迎。根据胎面温度依赖性，抗湿滑性能和湾高铁检测仪器有限公司产品；Gabometer4000滚动阻力与不同温度下动态粘弹性能有对应关型动态粘弹性试验机，德国GABO公司产品。系，要确保达到抗湿滑指数C级水平，按照设计1．3性能测试经验，0℃下的损耗因子(tanS)一般要在0．30以1．3．1动态粘弹性能上，在此前提下，进行低滚动阻力轿车轮胎

5、胎面设采用动态粘弹性试验机以拉伸模式对胶料进计才具有现实意义。本研究以此为前提，围绕与行温度扫描，测试条件：温度一50～+8O℃，频低滚动阻力轿车轮胎胎面设计相关性较强的材料率20Hz，升温速率2℃·min，静态应变进行试验，重点考察混炼胶动态性能，以期提供低7％，动态应变0．25。储能模量(E，)、复合模滚动阻力轮胎胎面配方材料选择要点。量(E)和tan~'，按需进行温度变化曲线表征。本研究以胶料动态性能进行轮胎滚动阻力和抗湿滑1实验性能表征：0℃下的tan8表征轮胎抗湿滑性能的1．1主要原材料好坏，tan8值越大

6、抗湿滑性能越好；60℃下的溶聚丁苯橡胶(SSBR)，牌号2557，中石油独tans表征轮胎滚动阻力的大小，tan8值越小滚动阻力越小。作者简介：张建军(1971一)，男，黑龙江林口县人，青岛科技1．3．2物理性能大学在职硕士研究生，中策橡胶集团有限公司高级工程师，主要从事配方开发工作。胶料的邵尔A型硬度、定伸应力、拉伸强度、第8期张建军等．低滚动阻力轿车轮胎胎面配方的材料选择481拉断伸长率和撕裂强度均按照相应国家标准进行测试，撕裂强度测试采用直角形试样。2结果与讨论2．1SSBR替代乳聚丁苯橡胶(ESBR)用于低滚

7、动阻力轮胎胎面胶中的优势相较于ESBR，SSBR结合乙烯基含量可调，结合乙烯基含量对抗湿滑性能的影响与结合苯乙烯含量类似，但对生热影响小于结合苯乙烯。在白炭黑配方中结合乙烯基与硅烷偶联剂反应比较SSBR2557／ESBR1723并用比：13O／30；活跃，有利于提高硅烷化反应从而降低佩恩效应，2—45／15；36O／O。进而减小填料网络化结构，降低胶料滞后损失，即图1不同SSBR2557／ESBR1723并用比胎面胶的tan~-温度曲线降低轮胎滚动阻力。为了验证SSBR和ESBR在性能和滚动阻力，打破“魔三角”矛盾。

8、这方面的差异，本研究采用白炭黑和炭黑混合配不同SSBR2557／ESBR1723并用比胎面胶的方进行试验，对比SSBR2557替代ESBR1723后E，_温度曲线如图2所示。胶料动态性能、硫化特性和物理性能的变化情况。SSBR2557和ESBR1723的微观结构对比如表1所示。表1SSBR2557和ESBR1723的微观结构对比2．1．1试验配