課程設(shè)計(jì)-輪胎

1、湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料成型加工課程設(shè)計(jì)題 目 橡膠輪胎的配方性能分析及相關(guān)改性設(shè)計(jì) 姓 名 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 2014-2015 學(xué)年度第學(xué)期前言本課程設(shè)計(jì)是關(guān)于高分子材料成型加工課程的配方設(shè)計(jì)，著眼于橡膠輪胎配方的研究和其性能的改性，通過(guò)了解輪胎在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和其發(fā)展前景，并對(duì)輪胎各個(gè)組成部分的配方研究及其性能方面的改性，讓我們對(duì)輪胎這一廣泛日用化的產(chǎn)品有更深的了解，讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中更好的把握材料在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展前沿，為以后得工作打下更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目錄第一章 緒論 1.1 輪胎在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r3 1.1.1 國(guó)外輪胎的子午化、扁平化、無(wú)內(nèi)胎化已趨于成熟3 1.1

2、.2 我國(guó)子午胎的發(fā)展4 1.1.3 子午胎翻新需重視4 1.2 輪胎的發(fā)展應(yīng)用前景4第二章 輪胎簡(jiǎn)介 2.1 輪胎的組成部分52.2 各個(gè)組成部分對(duì)性能的要求62.3 各個(gè)組成部分的原材料分析7第三章 輪胎基本配方設(shè)計(jì)及分析3.1膠料配方83.2各個(gè)配方作用83.3輪胎胎側(cè)配方103.4輪胎胎體膠配方10第四章 工藝方法4.1米其林C3M技術(shù)114.2大陸MMP技術(shù)114.3 IMPACT技術(shù)124.4倍耐力MIRS技術(shù)124.5數(shù)碼輪胎技術(shù)12第五章 輪胎性能改性5.1抗?jié)窕喬ヌッ婺z配方的研究125.2用改性合成橡膠和填料降低輪胎滾動(dòng)阻力13 附錄14參考文獻(xiàn)15第一章.緒論1.1 輪胎

3、在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r1.1.1國(guó)外輪胎的子午化、扁平化、無(wú)內(nèi)胎化已趨于成熟 由于子午線輪胎與斜交輪胎相比具有非常優(yōu)異的性能，例如安全、節(jié)能、舒適、耐用等。目前世界輪胎子午比率已達(dá)90左右，西歐已接近100%，美、日約95。發(fā)展較晚的國(guó)家如韓國(guó)也達(dá)到90。隨著汽車(chē)和高速公路的發(fā)展，對(duì)輪胎性能要求越來(lái)越高，如安全性、操作性和剎車(chē)性等，輪胎斷面趨于扁平化，轎車(chē)子午胎65、60系列已成常規(guī)產(chǎn)品，55、50系列在高檔車(chē)中已普遍采用，更低有40、35、30系列產(chǎn)品，輪輞直徑也相應(yīng)增大，輕型和載重子午胎也相同趨勢(shì)，在英、美市場(chǎng)低斷面載重子午胎已占50以上。在推行子午胎同時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)內(nèi)胎化，轎車(chē)輪胎基本上為無(wú)內(nèi)胎

4、輪胎，載重輪胎也向無(wú)內(nèi)胎發(fā)展，在西歐已接近100，美國(guó)90以上，日本55以上。綜上所述，輪胎子午化、扁平化、無(wú)內(nèi)胎化是當(dāng)今輪胎發(fā)展的大趨勢(shì)。在發(fā)達(dá)國(guó)家已基本完成，且具備了成熟的、系統(tǒng)的、配套的生產(chǎn)技術(shù)。1.1.2.我國(guó)子午胎的發(fā)展 子午胎已列入國(guó)家鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品、技術(shù)的目錄中，并列入高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中，以加快子午胎的發(fā)展，適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要和21世紀(jì)綠色環(huán)保的要求。從1990-2000年我國(guó)子午胎年均遞增速度達(dá)到40。輪胎品種規(guī)格基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)使用要求。2002年全國(guó)子午胎產(chǎn)量為5414萬(wàn)條，子午比率在汽車(chē)輪胎中約為54。其中轎車(chē)子午胎約2912萬(wàn)條，子午比率98；輕卡子午胎約183

5、5萬(wàn)條，子午比率約40；載重子午胎為666萬(wàn)條，子午比率約為23。外企占全國(guó)子午胎產(chǎn)量的65以上，其中半鋼絲轎車(chē)與輕卡子午胎外企占72.3，載重子午胎外企占15。輕載和載重子午胎增長(zhǎng)速度較快，2002年比上年分別增長(zhǎng)58和59.7。其子午胎發(fā)展空間較大，成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。 根據(jù)市場(chǎng)的需求，全鋼絲載重子午胎新上項(xiàng)目較多- 3 -，原有生產(chǎn)線的大中型輪胎企業(yè)在擴(kuò)大規(guī)模，民營(yíng)企業(yè)也開(kāi)始涉足子午胎，投資3億元左右新建30萬(wàn)條/年全鋼絲載重子午胎項(xiàng)目已動(dòng)工的就有10多個(gè)企業(yè)。這樣，載重子午胎的規(guī)模到2005年前將會(huì)超過(guò)1500萬(wàn)條，需求量也會(huì)接近這個(gè)數(shù)，子午比率在50左右。日前生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格以有內(nèi)胎的為主

6、，10.00R,20、11.00R20已取代9.00R20為主的傳統(tǒng)規(guī)格，此外還有8.25R20、1200R20等主要規(guī)格。為適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)需求，無(wú)內(nèi)胎的將逐步增加，尤其是公制低斷面無(wú)內(nèi)胎輪胎，系發(fā)展趨勢(shì)，目前已生產(chǎn)的規(guī)格有11R22.5，11R24.5，275/80R22.5，295/80R22.5，295/75R22.5，315/80R22.5，385/65R22.5，295/60R22.5等，胎面花紋有牽引型、公路型等多品種。輕卡子午胎也是朝公制寬斷面無(wú)內(nèi)胎發(fā)展。 此外，工程輪胎、部分農(nóng)業(yè)輪胎也正在開(kāi)發(fā)子午胎。 1.1.3 子午胎翻新需重視 由于我國(guó)的超載嚴(yán)重，輪胎使用壽命降低且提前損壞，

7、失去翻新價(jià)值，對(duì)資源是嚴(yán)重的浪費(fèi)，尤其是全鋼絲載重子午胎，未能充分發(fā)揮其使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，隨著子午化的提高，國(guó)家法規(guī)的完善，輪胎普遍要翻新將是正常的，采用預(yù)硫化翻胎技術(shù)，將大大提高輪胎壽命，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，因此在發(fā)展子午胎同時(shí)，翻胎應(yīng)相應(yīng)跟上，有關(guān)部門(mén)要制定政策，給予足夠的重視和支持。 1.2 輪胎的發(fā)展應(yīng)用前景新一代子午線輪胎發(fā)展迅速 進(jìn)入90年代最具代表性、劃時(shí)代的新一代子午胎就是節(jié)能輪胎、綠色輪胎、環(huán)保型輪胎的出現(xiàn)；其次，防水滑安全輪胎的推出，為了提高輪胎在濕路面的高速行駛安全性，許多輪胎公司先后開(kāi)發(fā)了外形像"雙胎冠"輪胎的花紋，如固特異的Aguatread

8、(水上胎面)輪胎，大陸公司的Aguacontact(水上接觸)輪胎，米其林公司的Catanam(雙船體)輪胎，普利司通的FT70C輪胎等。此外，跑氣保用輪胎、智能輪胎、超輕量輪胎，超高里程輪胎、彩色輪胎、仿生輪胎等新產(chǎn)品層出不窮。 第二章 輪胎簡(jiǎn)介2.1 輪胎的組成部分汽車(chē)輪胎按胎體結(jié)構(gòu)不同可分為充氣輪胎和實(shí)心輪胎，現(xiàn)代汽車(chē)大部分采用充氣輪胎，充氣輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同分為內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎，一般來(lái)說(shuō)，輪胎由胎面、胎肩、胎側(cè)、胎緣、簾布層和帶束層等部分組成。目前汽車(chē)上大多使用簾布層與臺(tái)面中心線成90°或接近90°的子午線輪胎，相比簾布層與臺(tái)面中心線呈小于90°的普通

9、斜交輪胎，具有自重輕、耐磨性好、滾動(dòng)阻力小、附著性能好、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是胎側(cè)易裂口、成本高。2.1.1.普通斜交輪胎斜交輪胎主要有胎面、簾布層、緩沖層和胎圈組成。圖1 普通斜交輪胎結(jié)構(gòu)2.1.2.子午線輪胎子午線輪胎的簾布層與胎面中心線呈90°角或接近90°角排列，與簾布層輪胎的子午斷面一致，很像地球上的子午線，所以稱(chēng)為子午線輪胎。子午線輪胎是由簾布層、帶束層、胎冠、胎肩和胎圈組成，并以帶束層箍緊胎體。圖2 子午線輪胎結(jié)構(gòu)2.2 各個(gè)組成部分對(duì)性能的要求2.2.1. 胎體（又稱(chēng)胎身）通常指由一層或數(shù)層簾布層（具有強(qiáng)度、柔軟性和彈性）與胎圈組成整體的(作為)充氣輪胎的

10、受力結(jié)構(gòu)。*2.2.1.1簾布層是胎體中由并列掛膠簾子線組成的布層，是輪胎的受力骨架層，用以保證輪胎具有必要的強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性。   *2.2.1.2胎圈輪胎安裝在輪輞上的部分，由胎圈芯，簾布層包邊和胎圈包布等組成。它能承受因內(nèi)壓而產(chǎn)生的伸張力，同時(shí)還能克服輪胎在拐彎行駛中所受的橫向力作用，使外胎不致脫出輪輞。因此它必須有很高的強(qiáng)力，結(jié)構(gòu)應(yīng)緊密堅(jiān)固，不易發(fā)生變形。胎體需要有充分的強(qiáng)度和彈性，以便承受強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊，承受輪胎在行駛中作用于外胎上的徑向、側(cè)向、周向力所引起的多次變形。胎體由一層或多層掛膠簾布組成，這些簾布能使胎體以及整個(gè)外胎具有必要的強(qiáng)度。2.2.2緩沖層（或

11、稱(chēng)帶束層）*2.2.2.1 斜交輪胎斜交輪胎胎面與胎體之間的膠簾布層或膠層，不延伸到胎圈的中間材料層。用于緩沖外部沖擊力，保護(hù)胎體，增進(jìn)胎面與簾布層之間的粘合。*2.2.2.2 子午線結(jié)構(gòu)輪胎子午線結(jié)構(gòu)輪胎的緩沖層由于其作用不同，一般稱(chēng)為帶束層。子午線輪胎胎面基部下，沒(méi)胎冠中心線圓周方向箍緊胎體的材料層。.2.2.3. 胎面外胎最外面與路面接觸的橡膠層(通常，把外胎胎冠、外胎結(jié)構(gòu)胎肩，胎冠兩側(cè)的邊緣部分、胎側(cè)、加強(qiáng)區(qū)部位最外層的橡膠統(tǒng)稱(chēng)為胎面膠)。 胎面用來(lái)防止胎體受機(jī)械損傷和早期磨損，向路面?zhèn)鬟f汽車(chē)的牽引力和制動(dòng)力，增加外胎與路面(土壤)的抓著力，以及吸收輪胎在運(yùn)行時(shí)的振蕩。輪胎在正常行駛時(shí)

12、直接與路面接觸的那一部分胎面稱(chēng)為行駛面。行駛面表面由不同形狀的花紋塊、花紋溝構(gòu)成，凸出部分為花紋塊，花紋塊的表面可增大外胎和路面(土壤)的抓著力和保證車(chē)輛必要的抗側(cè)滑力?；y溝下層稱(chēng)為胎面基部，用來(lái)緩沖震蕩和沖擊。2.2.4胎側(cè)胎側(cè)是輪胎側(cè)部簾布層外層的膠層，用于保護(hù)胎體，又有彈性。. 2.2.5胎圈胎圈是輪胎安裝在輪輞上的部分，由胎圈芯和胎圈包布組成，起固定輪胎   2.3 各個(gè)組成部分的原材料分析2.3.1 耐高溫胎面膠據(jù)資料介紹，55-75份順式-1，4-聚異戊二烯橡膠與25-45份含量乙烯基聚丁二烯橡膠并用，可提高航空輪胎胎面的高溫耐久性。2.3.2 耐割口胎面膠耐

13、割口胎面膠配方見(jiàn)表1.據(jù)資料介紹，該組配方適用于航空輪胎胎面。兩點(diǎn)特殊要求（1）炭黑的氮吸附法比 表面積（N2SA）50-60平方米/克，DBF吸附量為80-200毫升/100克（2）促進(jìn)劑用量/硫磺量=0.25-1.0份。第三章 輪胎基本配方設(shè)計(jì)及分析3.1膠料配方生膠（彈性體）、硫化劑、硫化促進(jìn)劑和活性劑、防焦劑、活性（補(bǔ)強(qiáng)劑）和非活性填充劑、改性劑、增塑劑、防老劑。 3.2各個(gè)配方作用3.2.1生膠天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠并用 3.2.1.1天然橡膠（NR） 彈性大，定伸強(qiáng)度高，抗撕裂性和電絕緣性?xún)?yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在綜合性能方面優(yōu)于多數(shù)合

14、成橡膠。缺點(diǎn)是耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質(zhì)；耐油和耐溶劑性不好，第抗酸堿的腐蝕能力低；耐熱性不高3.2.1.2丁苯橡膠（SBR）其特點(diǎn)是耐磨性、耐老化和耐熱性超過(guò)天然橡膠，質(zhì)地也較天然橡膠均勻。缺點(diǎn)是：彈性較低，抗屈撓、抗撕裂性能較差；加工性能差，特別是自粘性差、 生膠強(qiáng)度低。3.2.1.3順丁橡膠（BR） 膠優(yōu)點(diǎn)是：彈性與耐磨性?xún)?yōu)良，耐老化性好，耐低溫性?xún)?yōu)異，在動(dòng)態(tài)負(fù)荷下發(fā)熱量小，易于金屬粘合。缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，抗撕裂性差，加工性能與自粘性差。3.2.2硫化劑硫磺，它能使橡膠分子鏈起交聯(lián)反應(yīng)，使線形分子形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可塑性降低，彈性劑強(qiáng)度增加的物質(zhì)。3.2.3硫化促進(jìn)劑和活性劑促進(jìn)劑CZ

15、、促進(jìn)劑NOBS、促進(jìn)劑D、氧化鋅、硬脂酸。在促進(jìn)劑存在的情況下，降低了硫環(huán)的斷裂活化能，加速了硫化鏈反應(yīng)的引發(fā)和鏈增長(zhǎng)反應(yīng)，提高了硫化反應(yīng)速度，與次同時(shí)，也改善了硫化膠的結(jié)構(gòu)和性能。3.2.4防焦劑能防止膠料在操作期間產(chǎn)生早期硫化(即焦燒現(xiàn)象)的助劑。3.2.5活性增補(bǔ)劑炭黑，橡膠制品中配合一定量的炭黑可以起到補(bǔ)強(qiáng)和填充作用以改善橡膠制品3.2.6非活性填充劑陶土，少量的應(yīng)用于輪胎腳鐐中，以減低生膠的消耗量。3.2.7改性劑改性劑用于膠料中的目的是使膠料增加粘性，提高生腳鐐的內(nèi)聚強(qiáng)度和改善橡膠的粘附性能和物理機(jī)械性能。3.2.8增塑劑使填充劑容易分散，減少混煉時(shí)間。隨著分子量的增大，軟化劑的

16、粘度增加，由此所得硫化膠的硬度和強(qiáng)力較大，但彈性較小。3.2.9防老劑65-70范圍的微晶蠟和石蠟（物理防護(hù)劑）。他們能夠噴出到橡膠的表面形成防護(hù)膜，而防止橡膠和氧和臭氧接觸。3.3 輪胎胎側(cè)配方該組配方適用于各種類(lèi)型的輪胎，配方的胎側(cè)膠具有很好的耐臭氧老化、抗龜裂性能。此外，因?yàn)橥扑]配方是無(wú)蠟配方，所以不用擔(dān)心有蠟配方的問(wèn)題，如膠料粘度下降，表面過(guò)度噴霜。3.4輪胎胎體膠配方炭黑 具有良好的分散性和加工性能，可改善混煉及壓延工藝性能，提高半成品物理性能，防老劑 對(duì)胎體膠的粘合性能顯著提高,強(qiáng)伸性能和耐熱老化性能變化不大;交聯(lián)劑 在載重斜交輪胎胎體膠中加入1.714份交聯(lián)劑,可以延長(zhǎng)膠料的焦燒

17、時(shí)間和正硫化時(shí)間,增大硫化膠的300%定伸應(yīng)力和H抽出力,降低生熱,提高成品輪胎胎體簾布層間的粘合強(qiáng)度。加入促進(jìn)劑 可以提高膠料的抗硫化返原性能和鹽水老化后的鋼絲抽出力,降低膠料生熱,提高輪胎的硫化效率。第四章 工藝方法4.1 米其林C3M技術(shù)C3M有如下5項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)：連續(xù)低溫混煉；直接壓出橡膠件；成型鼓上編織/纏繞骨架層；預(yù)硫化環(huán)狀胎面；輪胎電熱硫化。C3M的關(guān)鍵設(shè)備是特種編織機(jī)和擠出機(jī)。C3M技術(shù)通過(guò)以成型鼓為核心，合理配置特種編織機(jī)組和擠出機(jī)組而得以實(shí)現(xiàn)。特種編織機(jī)環(huán)繞成型鼓編織無(wú)接頭環(huán)形胎體簾布層和帶束層，并環(huán)繞成型鼓纏繞鋼絲得到鋼絲圈。擠出機(jī)組連續(xù)低溫(90以下)混煉膠料，壓出胎側(cè)、

18、三角膠條以及其他橡膠件。4.2大陸MMP技術(shù)傳統(tǒng)的輪胎生產(chǎn)工藝由四大工序組成：塑/混煉；壓延和壓出；成型；硫化。現(xiàn)有的輪胎廠，除部分通過(guò)購(gòu)入成品混煉膠而省缺第一道工序外，大多數(shù)是上述四道工序全部齊備。MMP打破傳統(tǒng)輪胎廠四大工序齊備的模式，將四大工序分割成兩大塊來(lái)操作。第一塊包括了傳統(tǒng)工藝的第一道工序(塑/混煉)、第二道工序(壓延和壓出)以及第三道工序的前半部分(胎體成型)，第二塊包括了傳統(tǒng)工藝的第三道工序的后半部分(貼帶束層、上胎面)和第四道工序(硫化)；執(zhí)行第一塊生產(chǎn)任務(wù)的工廠被稱(chēng)之為"平臺(tái)"，執(zhí)行第二塊生產(chǎn)任務(wù)的工廠被稱(chēng)之為"衛(wèi)星廠"。平臺(tái)負(fù)責(zé)生產(chǎn)

19、輪胎基本構(gòu)件并進(jìn)行預(yù)裝配，衛(wèi)星廠負(fù)責(zé)整體裝配并完成輪胎制造工藝最后硫化。通常，一個(gè)平臺(tái)可配置多間衛(wèi)星廠，構(gòu)成輻射網(wǎng)絡(luò)。4.3 IMPACT技術(shù)MPACT有四大要素(又稱(chēng)四大單元)：熱成型機(jī)(Hot Former)；改進(jìn)控制技術(shù)，提高生產(chǎn)效率；自動(dòng)化材料輸送；單元式制造。上述四要素既可以單獨(dú)使用，也可以組合起來(lái)使用，而且無(wú)論是某個(gè)要素還是整個(gè)系統(tǒng)與現(xiàn)有的輪胎工藝流程都能夠緊密結(jié)合成一體。IMPACT不會(huì)像其他新一代輪胎制造系統(tǒng)那樣與現(xiàn)用系統(tǒng)不兼容。4.4倍耐力MIRS技術(shù)MIRS的精髓是：以成型鼓為中心，組織生產(chǎn)；多組擠出機(jī)配合遙控機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)從膠料擠出到成型鼓直接成型；用胎胚氣密層代替膠囊進(jìn)行

20、硫化。每臺(tái)擠出機(jī)配備規(guī)格為1×15m的卷取軸架，上掛鋼絲或浸漬簾線輥筒；架上的多股鋼絲或簾線進(jìn)入擠出機(jī)的直角機(jī)頭，與膠料一同擠出，得到補(bǔ)強(qiáng)膠條，供下游工序使用。成型工序有3組共8臺(tái)擠出機(jī)和3對(duì)遙控機(jī)械手，分成三工位操作。4.5數(shù)碼輪胎技術(shù)所謂的數(shù)碼輪胎模擬技術(shù)是指在超級(jí)計(jì)算機(jī)中，通過(guò)模擬轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎模型，實(shí)現(xiàn)各種不同的模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)。主要由輪胎花紋噪音模擬，空氣壓力變動(dòng)模擬，鋼絲外力吸收模擬，橡膠配方模擬，磨耗能量分布模擬，實(shí)車(chē)行駛模擬，氣體穿透模擬，輪胎泥濘路面模擬，路面環(huán)境模擬等技術(shù)構(gòu)成，數(shù)碼旋轉(zhuǎn)模擬較好的解決了高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的輪胎無(wú)法收集輪胎接地面數(shù)據(jù)的弊端，縮短了輪胎設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期。第五

21、章 輪胎性能改性5.1抗?jié)窕喬ヌッ婺z配方的研究研究羧基改性溶聚丁苯橡膠(SSBR)、丁腈橡膠(NBR)和高性能橡膠助劑Nanoprene在抗?jié)窕喬ヌッ婺z中的應(yīng)用。結(jié)果表明：在胎面膠配方中，以SSBR等量替代ESBR，膠料的門(mén)尼焦燒時(shí)間和t90延長(zhǎng)，硫化膠的300定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度增大，濕抓著性提高，壓縮生熱降低，耐磨性能變化不大；加入20份Nanoprene，膠料的門(mén)尼焦燒時(shí)間和t。o延長(zhǎng)，硫化膠的300定伸應(yīng)力增大，濕抓著性提高，壓縮生熱降低，耐磨性能下降；加入5份NBR，膠料的硫化特性、硫化膠的物理性能和壓縮生熱變化不大，濕抓著性提高，耐磨性能下降。配方：配方A：NRESBR 5050

22、，白炭黑165GR50，炭黑N220 3，氧化鋅3，硬脂酸2，偶聯(lián)劑Si69 5，防老劑4020、RD和石蠟25，硫黃和促進(jìn)劑NS 35。配方B：以50份SSBR等量替代ESBR，其余組分及用量均同配方A。配方C：NR 100，白炭黑165GR 45，炭黑N220 3，氧化鋅3，硬脂酸2，偶聯(lián)劑Si6945，防老劑4020、RD和石蠟3，硫黃和促進(jìn)劑NS 25。配方D：在配方C中加入20份Nanoprene。配方E：在配方C中加入5份NBR。分析配方B膠料的壓縮生熱比配方A膠料降低12，說(shuō)明SSBR等量替代ESBR不僅可以提高膠料的濕抓著性，還能降低膠料的滾動(dòng)阻力。分析認(rèn)為，SSBR上的羧基基

23、團(tuán)與白炭黑間的相互作用減弱了白炭黑聚集能力，改善了白炭黑在膠料中的分散，從而使膠料的滾動(dòng)阻力降低。結(jié)論：(1)胎面膠配方中以SSBR等量替代ESBR，膠料門(mén)尼焦燒時(shí)間延長(zhǎng)，硫化速度減慢，硫化膠300定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度增大，拉伸強(qiáng)度減小，濕抓著性提高，壓縮生熱降低，耐磨性能變化不大。(2)胎面膠配方中加入20份Nanoprene，膠料門(mén)尼焦燒時(shí)間延長(zhǎng)，硫化速度減慢，硫化膠300定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度增大，拉伸強(qiáng)度減小，濕抓著性提高，壓縮生熱降低，耐磨性能下降；加入5份NBR，膠料硫化特性、硫化膠物理性能和壓縮生熱變化不大，濕抓著性提高，耐磨性能下降5.2 用改性合成橡膠和填料降低輪胎滾動(dòng)阻力 汽車(chē)輪

24、胎，尤其是滾動(dòng)阻力低和抗?jié)窕阅芎玫母咝阅茌喬ドa(chǎn)的另一個(gè)先決條件是功能化溶聚丁苯橡膠(SSBR)和并用填料體系在其膠料中的應(yīng)用采用斯蒂倫(Styron)德國(guó)股份有限公司新的專(zhuān)利改性技術(shù)生產(chǎn)的改性非充油和充油SSBR，可顯著降低輪胎膠料的滾動(dòng)阻力。與非改性SSBR相比，改性SSBR的炭黑和白炭黑硫化膠的性能優(yōu)異。例如，分子鏈端部改性的非充油Sprintan SLR4602Schkopau白炭黑硫化膠的滾動(dòng)阻力比非改性SSBR白炭黑硫化膠大大降低，其6O的tan8減小28 ，生熱性、耐磨性和抗?jié)窕阅?以一100 的tan 表征)也有所改善。分析：當(dāng)各組件的膠料都采用特制的聚合物一填料復(fù)合材料時(shí)

25、輪胎的滾動(dòng)阻力和濕滑性能的平衡性進(jìn)一步提高。通過(guò)增大白炭黑一橡膠膠料中炭黑的比例，硫化膠的耐磨性能提高。需要進(jìn)一步研究的是優(yōu)化功能橡膠所用填料的組成，以進(jìn)一步降低輪胎的滾動(dòng)阻力。結(jié)論：木質(zhì)素加人到含白炭黑和無(wú)規(guī)SSBR(斯蒂倫德國(guó)股份有限公司的功能化SSBR)膠料中，硫化膠的生熱降低，0時(shí)的回彈值增大，而拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度較高。因此，將木質(zhì)素加入到含白炭黑和改性SSBR膠料中可提高硫化膠的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，該技術(shù)適用于輪胎膠料尤其是胎面膠。附錄心得現(xiàn)代汽車(chē)，尤其是高檔轎車(chē)對(duì)輪胎的性能要求越來(lái)越高。輪胎是汽車(chē)最重要的運(yùn)行材料之一，輪胎性能對(duì)汽車(chē)行駛有著重要的影響，輪胎的某一特性就可能影響

26、諸多汽車(chē)行駛性能。從汽車(chē)、輪胎力學(xué)行為分析得出,汽車(chē)表現(xiàn)出的各項(xiàng)行駛性能最終取決于路面對(duì)其的激勵(lì),而這種激勵(lì)又是借助于輪胎與路面之間的相互作用表現(xiàn)出來(lái)的。如果沒(méi)有合適的輪胎匹配,汽車(chē)良好的性能也發(fā)揮不出來(lái)。輪胎性能對(duì)汽車(chē)性能的影響是輪胎性能與汽車(chē)系統(tǒng)性能的合理配合?？偟恼f(shuō)來(lái),影響汽車(chē)行駛性能的輪胎動(dòng)態(tài)力學(xué)性能主要為與路面的附著性能、滾動(dòng)阻力、側(cè)偏特性、垂直特性、包封性和振動(dòng)性等。正確選型、合理裝配使用輪胎，對(duì)延長(zhǎng)輪胎的使用壽命、提高汽車(chē)使用性能和降低汽車(chē)故障率，尤其是提高汽車(chē)安全性能有著十分重要的意義，所以材料在其中發(fā)揮的作用至關(guān)重要，如何讓輪胎性能得到改善，配方怎樣改進(jìn)，這些都值得我們認(rèn)真思考探索