填料对轮胎抗湿滑性能的影响(二):填料-弹性体相互作用对水润滑性能的影响(上)

以前的研究证明,在湿滑试验过程中硫化胶的磨损表面上炭黑聚结体为橡胶膜所覆盖,而部分白炭黑聚结体却裸露在外表。应用轮胎在滑移或滚动过程中胎面胶与路面接触区的"三区概念"(即挤出水膜区、过渡区和牵引区),解释了用各种试验方法并在各种条件下测得的炭黑和白炭黑对抗湿滑性能影响的实验结果。在水膜挤出区和过渡区中,流体动力学和微观弹性流体动力学润滑机理占主导地位,此时白炭黑有利于提高湿摩擦性能;而在牵引区中,摩擦主要取决于界面润滑,炭黑填充胶的抗湿滑性能是比较好的。在水膜挤出区和过渡区较大的润滑条件下,如高速、低温、光滑滑路面、低负荷、大滑移角及ABS制动的条件下,白炭黑表现出优异的性能。但在牵引区较大的情况下,炭黑可赋予较高的抗湿滑性能。据此开发了一种炭-二氧化硅的新型双相填料CSDPF 4210。采用该填料所制造的轮胎可大幅改善配有ABS的轿车在高速和平滑路面上的抗湿滑性能。     

填料对轮胎抗湿滑性能的影响(二):填料-弹性体相互作用对水润滑性能的影响(下)

以前的研究证明,在湿滑试验过程中硫化胶的磨损表面上炭黑聚结体为橡胶膜所覆盖,而部分白炭黑聚结体却裸露在外表。应用轮胎在滑移或滚动过程中胎面胶与路面接触区的"三区概念"(即挤出水膜区、过渡区和牵引区),解释了用各种试验方法并在各种条件下测得的炭黑和白炭黑对抗湿滑性能影响的实验结果。在水膜挤出区和过渡区中,流体动力学和微观弹性流体动力学润滑机理占主导地位,此时白炭黑有利于提高湿摩擦性能;而在牵引区中,摩擦主要取决于界面润滑,炭黑填充胶的抗湿滑性能是比较好的。在水膜挤出区和过渡区较大的润滑条件下,如高速、低温、光滑路面、低负荷、大滑移角及ABS制动的条件下,白炭黑表现出优异的性能。但在牵引区较大的情况下,炭黑可赋予较高的抗湿滑性能。据此开发了一种炭-二氧化硅的新型双相填料CSDPF 4210。采用该填料所制造的轮胎可大幅改善配有ABS的轿车在高速和平滑路面上的抗湿滑性能。     

填料对轮胎抗湿滑性能的影响(一):水的润滑作用与填料-弹性体的相互作用(上)

对新填料的应用研究发现,轮胎在路面上的抗湿滑性不仅取决于胎面胶料的动态特性,也取决于在微观尺度上的弹性流体动力润滑性能。在分析干、湿条件下的摩擦概念,以及对比胎面胶磨损表面和路面可能出现的模拟材料的摩擦系数,曾推论在湿滑条件下进行抗滑性试验时,白炭黑填充胶料磨损表面的表层存在着裸露的白炭黑,但在炭黑填充胶的表面,填料聚结体仍被橡胶膜覆盖。填料表面能测试、填充硫化胶性能分析及AFM对胶料抗滑试验后磨损表面的直接观察结果都证实了这一推论。白炭黑和炭黑填充硫化胶表面组成不同,对微观弹性流体力学润滑产生的影响亦不同,从而会导致抗湿滑性能的差异。     

填料对轮胎抗湿滑性能的影响(一):水的润滑作用与填料-弹性体的相互作用(下)

对新填料的应用研究发现,轮胎在路面上的抗湿滑性不仅取决于胎面胶料的动态特性,也取决于在微观尺度上的弹性流体动力润滑性能。在分析干、湿条件下的摩擦概念,以及对比胎面胶磨损表面和路面可能出现的模拟材料的摩擦系数,曾推论在湿滑条件下进行抗滑性试验时,白炭黑填充胶料磨损表面的表层存在着裸露的白炭黑,但在炭黑填充胶的表面,填料聚结体仍被橡胶膜覆盖。填料表面能测试、填充硫化胶性能分析及AFM对胶料抗滑试验后磨损表面的直接观察结果都证实了这一推论。白炭黑和炭黑填充硫化胶表面组成不同,对微观弹性流体力学润滑产生的影响亦不同,从而会导致抗湿滑性能的差异。     

白炭黑在NR/BR/SSBR并用胶中的应用

研究了白炭黑／炭黑填充NR／BR／SSBR并用胶的物理性能，用橡胶加工分析仪(RPA2000)分析并用胶硫化性能和动态粘弹性的变化规律。结果表明，炭黑和白炭黑总量固定．白炭黑的用量增大时，并用胶的物理性能略有下降，固特里奇压缩疲劳性能改善，并用胶的硫化速度减缓，且t90和t10的变化与白炭黑的用量呈线性关系；60℃的tanδ值随白炭黑用量增大而呈下降趋势，即硫化胶的滚动阻力降低。     

白炭黑在NR／BR／SSBR并用胶中的应用

研究了白炭黑／炭黑填充NR／BR／SSBR并用胶的物理性能，用橡胶加工分析仪(RPA2000)分析并用胶硫化性能和动态粘弹性的变化规律。结果表明，炭黑和白炭黑总量固定，白炭黑的用量增大时，并用胶的物理性能略有下降，固特里奇压缩疲劳性能改善，并用胶的硫化速度减缓，且t90和t10的变化与白炭黑的用量呈线性关系；60℃的tan8值随白炭黑用量增大则呈下降趋势，即硫化胶的滚动阻力降低。     

填充体系对橡胶悬置元件性能的影响

研究填料种类、用量及并用比对橡胶悬置元件性能的影响。随着炭黑粒径的增大,胶料的门尼粘度和交联密度减小,硫化胶的耐老化性能提高,动静刚度比减小;随着炭黑N550用量的增大,硫化胶的硬度、定伸应力和撕裂强度提高,动静刚度比增大;随着白炭黑用量的增大,炭黑N774与白炭黑并用填充硫化胶的拉伸强度无明显变化,动静刚度比显著增大;在相同硬度下,纯白炭黑填充硫化胶的动静刚度比小于炭黑N774与白炭黑并用填充硫化胶。     

炭黑和白炭黑填充环氧化反式-1,4-聚异戊二烯硫化胶的性能研究

首次研究了炭黑和白炭黑对水相悬浮法合成环氧化反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI)硫化胶性能的影响。结果表明,炭黑对ETPI硫化胶的正硫化时间影响不大,而白炭黑对ETPI硫化胶的正硫化时间有明显的延迟效应;炭黑和白炭黑使ETPI硫化胶的100%定伸强度和撕裂强度明显提高,白炭黑填充的ETPI比炭黑填充的撕裂强度提高的幅度更大,并且随着加入份数的增加而增大,断裂伸长率和回弹值逐渐降低,邵尔A硬度逐渐增大;动态力学性能(DMA)测试显示,对于水相悬浮法合成的ETPI硫化胶,炭黑和白炭黑使40℃以上tanδ峰值明显提高,有利于阻尼材料宽温域的要求,但0℃时tanδ值逐渐下降,抗湿滑性降低;60℃时tanδ值上升,滚动阻力提高,对轮胎胎面胶的使用不利。     

纳米碳酸钙对SBR胶料性能的影响

试验研究纳米碳酸钙对SBR胶料性能的影响。结果表明，单用纳米碳酸钙填充SBR时，随着纳米碳酸钙用量的增大，胶料的硫化速度加快，硫化胶的硬度、拉伸强度和撕裂强度增大，回弹值减小，耐磨性和抗湿滑性能提高；纳米碳酸钙与炭黑N330并用填充SBR时，随着纳米碳酸钙用量的增大，胶料的硫化速度变化不大，硫化胶的拉伸强度和撕裂强度减小，回弹值减小，耐磨性下降，抗湿滑性能提高。     

期望制造彩色汽车轮胎

介绍了炭黑凝胶与白炭黑填充胶体系的填充剂凝胶的特性对比。对这两种填充剂凝胶进行了研究。一种填充剂凝胶是与截留在由白炭黑粒子形成的第二结构(凝聚物)的橡胶成分相当的填充剂凝胶。第二结构(凝聚物)的橡胶成分类似于炭黑凝胶中的吸留胶。通过采用双官能偶联剂可在白炭黑表面的橡胶分子与硅醇基之间形成化学键,这是另类填充剂凝胶。填充剂凝胶在填充胶中所占的分数取决于凝聚物大小和偶联剂的种类。通过采用在粒子表面具有少量硅醇基的白炭黑和通过配合偶联剂可以减小凝聚物粒度从而减少填充剂凝胶在填充体系中所占的分数。关于填充剂凝胶,也讨论了白炭黑填充硫化胶的拉伸性能。