Styrene butadiene rubber/clay nanocomposites for tire tread application

Homogeneous and stable dispersion of layered silicates in their rubber nanocomposite is a matter of interest as it can significantly affect the material properties. Herein we propose a facile and easily industrialised approach for preparing highly dispersed montmorillonite (MMT)/rubber nanocomposites by the latex compounding method. Furthermore, an efficient way of enhancing the interlayer spaces of organically modified MMT (f-MMT) with alkyl-ammonium chains while mixing the styrene butadiene rubber (SBR) is reported. The f-MMT embedded SBR matrix shows a remarkable improvement of the modulus and tensile strength even in the low loading rate, which is ascribed to the well dispersion of the f-MMT enhancing interfacial interaction with the rubber matrix. Furthermore, we manufactured the practical pneumatic tire using f-MMT/SBR nanocomposite with outstanding wear resistance, grip performance and low-rolling resistance for the green tire application, opening up enormous opportunities to prepare high-performance rubber composites for future engineering applications.     

工程轮胎胎面胶用黏土/炭黑/天然橡胶纳米复合材料的性能

在工程轮胎胎面胶配方中,用黏土替代部分高耐磨炭黑,利用机械共混工艺制备了黏土/炭黑/天然橡胶(NR)纳米复合材料,研究了复合材料的综合性能.结果表明,黏土的加入不会对胶料的硫化特性产生太大影响;少量黏土的加入增强了混炼胶的填料网络作用,改善了炭黑/NR硫化胶的物理机械性能,耐磨性能提高了15%～30%,降低了滚动阻力,提高了耐屈挠疲劳破坏性能,当黏土填充量为4份时,复合材料的综合性能最优.     

白炭黑在工程机械用斜交轮胎胎面胶中的应用

通过对正在使用的工程机械用轮胎胎面胶配方的改进,在满足当前使用条件下,通过调整SBR及NR的用量,调整白炭黑的用量,提高了胎面胶撕裂性能,降低了生产成本。     

工程轮胎胎面胶用氧化石墨烯/炭黑/乳聚丁苯橡胶纳米复合材料的性能

利用乳液插层复合法制备了氧化石墨烯/乳聚丁苯橡胶(GO/ESBR)纳米复合材料,对复合材料的形态结构做出了表征。在工程轮胎胎面胶配方中,将该复合材料部分替代乳聚丁苯干胶,利用机械共混工艺制备了氧化石墨烯/炭黑/乳聚丁苯橡胶(GO/carbon black/ESBR)纳米复合材料。研究了复合材料的综合性能。结果表明：氧化石墨烯以纳米级别分散在复合材料中;氧化石墨烯的加入延长了复合材料的正硫化时间,增强了混炼胶的填料网络结构,玻璃化转变温度(Tg)变化不大,但损耗峰降低,改善了炭黑/丁苯纳米复合材料的力学性能,耐磨性提高了9%~25%。     

黏土/天然橡胶纳米复合材料在矿用轮胎胎面胶中的应用

用黏土/天然橡胶纳米复合材料代替部分进口天然橡胶和炭黑制备抗崩花掉块和耐破坏的高性能的矿山轮胎胎面胶。结果表明,纳米黏土基本不影响胶料的硫化性能;纳米黏土构建网络结构的能力较强,Payne效应明显,黏土复合体系的混炼胶具有较好的挺性,硫化胶具有较高的硬度和定伸应力;纳米黏土片层能够沿外力方向取向并诱导高分子链取向,黏土复合体系的断裂伸长率较高,拉伸强度和撕裂强度较大,生热较高,同时纳米黏土的片层结构能够钝化支化裂纹尖端,复合体系的耐切割和耐屈挠裂纹增长性能优异。成品轮胎的路试结果表明,黏土/天然橡胶纳米复合材料完全可以代替进口天然橡胶用于矿山专用全钢载重子午线轮胎胎面胶配方中。     

裂解炭黑在叉车轮胎胎面胶中的应用

研究裂解炭黑(CBp)在叉车轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶中以CBp等量替代炭黑N550,胶料的门尼粘度减小,使用20份CBp的胶料门尼焦烧时间相当,硫化胶的定伸应力和拉伸强度减小,拉断伸长率和撕裂强度增大,炭黑分散性下降;改性CBp硫化胶的耐磨性能优于CBp硫化胶。使用CBp等量替代炭黑N550可显著降低生产成本。     

NR/BR/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究及其在轮胎胎面胶中的应用

采用机械混炼法制备了天然橡胶/顺丁橡胶/有机蒙脱土(NR/BR/OMMT)纳米复合材料,并对复合材料的结构与性能进行了表征。OMMT可明显提高橡胶基体的耐油性能和物理机械性能,降低混炼胶的焦烧时间(Ts)和正硫化时间(T90),起到了促进硫化作用。轮胎胎面胶配合显示,OMMT与炭黑并用补强NR/BR共混胶,明显改善其力学性能与耐磨耗性能。     

炭黑对子午线轮胎胎面胶导热特性的影响

采用正交试验法研究炭黑N330，N339和N351用量对子午线轮胎胎面胶导热特性的影响。结果表明,3种炭黑对胶料导热系数的影响顺序由大到小为N351，N339，N330；炭黑N351／N339／N330的最佳用量比为35／35／20；胶料导热系数随同一系列炭黑粒径的增大而增大，并与温度具有较好的线性关系；胶料导热系数随炭黑总用量的增大呈上升趋势。     

炭黑对轮胎胎面胶比热容影响的试验研究

利用激光导热仪测定填充不同用量炭黑N220的胶料在温度范围为25～140 ℃内的比热容.分析发现,胶料的比热容随温度的升高而线性增大,随炭黑用量增大而降低;用最小二乘法拟合出比热容与温度和炭黑用量的试验关系式.计算值与试验值的平均相对误差为3.09%,可以较好地满足工程计算的需要.     

HM1107炭黑在子午线轮胎胎面胶中的应用

一、实验部分 1.实验原材料与配方 (1)主要原材料 NR:越南产SVR3L标准胶;SBR1502:齐鲁公司生产:BR:大庆公司生产;HM1107炭黑:江西黑猫炭黑股份有限公司生产;N134炭黑:江西黑猫炭黑股份有限公司生产;HP1107炭黑:韩国KCB公司生产:芳烃油:齐鲁石化公司生产;硬脂酸、防老剂、氧化锌、促进剂、防焦剂、硫黄由天津科密欧公司提供.     

炭黑对轮胎胎面胶热物性的影响

研究了炭黑品种和用量对轮胎胎面胶热扩散系数(α)、导热系数(λ)及比热容(C)3种热物性参数的影响规律。结果表明,随着炭黑填充量的增加,胎面胶的α及λ均逐渐增大,C逐渐减小。炭黑的结构性对胎面胶α的影响程度大于炭黑的粒径;温度相同时,炭黑的结构性越高,其填充胎面胶的α越大;随着炭黑填充量的增加,3种炭黑填充胎面胶α之间的差距呈现先增大后减小的变化趋势。炭黑的结构性及粒径对胎面胶C的影响没有固定的规律,但在低温区,炭黑的粒径越大,其填充胎面胶的C越大,且炭黑填充量对此差距无影响。炭黑的结构性对胎面胶λ的影响程度大于炭黑的粒径;温度相同时,炭黑的结构性越高,其填充胎面胶的λ越大;当炭黑用量较低时,其对胎面胶λ的影响程度相对较小,随着炭黑填充量的增加,3种炭黑填充胎面胶λ之间的差距呈现先增大后减小的变化趋势。     

Effect of conductive carbon black on electrical conductivity and performance of tire tread compounds filled with carbon black/silica hybrid filler

For green tires, carbon black (CB) is partially replaced by silica (SiO₂) in the tread formula in order to improve wet grip (WG) and fuel saving efficiency (FSE). However, such replacement inversely affects electrical conductivity of a tire resulting a greater potential for static shock or electrostatic ignition. This work aimed to improve electrical conductivity of the tread compound by partially replacing either CB or SiO₂ by 0–12 phr of conductive carbon black (CCB) (with replacing ratio of 2:1) and investigating the effect of such replacement on the tire performance. Although the partial replacement of CB or SiO₂ by CCB increased the magnitude of transient filler network resulting in the negative effects on heat build-up, WG and FSE of the tread vulcanizates, it significantly improved electrical conductivity. Surface resistivity decreased sharply when CB or SiO₂ was replaced by 3 phr of CCB, revealing the point of percolation threshold. In addition, the partial replacement of CB or SiO₂ by CCB did not cause significantly change of both hardness and tensile properties. At any given CCB loading, the SiO₂ replacement provided greater surface conductivity and higher abrasion resistance with lower WG and FSE than the CB replacement.     

炭黑品种对载重子午线轮胎胎面胶性能的影响

研究炭黑N115,N134和N234对载重子午线轮胎胎面胶性能的影响。试验结果表明,与填充炭黑N115胶料相比,填充炭黑N134和N234胶料的门尼粘度明显增大,焦烧时间和正硫化时间缩短,硫化胶的定伸应力和拉伸强度增大,撕裂强度和回弹值减小,压缩生热升高,耐磨性能提高。     

炭黑N326在矿山用轮胎胎面胶中的应用

试验研究炭黑N326在矿山用轮胎胎面胶中的应用。结果表明,在胎面胶中以炭黑N326替代炭黑N220,胶料硫化特性相差不大,拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和回弹值增大,压缩疲劳温升降低;成品轮胎耐久性能提高,生产成本下降。     

SBR1500在轮胎胎面胶中的应用性能研究

研究南京扬子石化金浦橡胶有限公司生产的SBR1500基本性能及其在轮胎胎面胶中的应用性能,并与国内现用同牌号产品进行比较.结果表明,扬金公司生产的SBR1500基本性能达到了国家标准中优级品的指标要求,在轮胎胎面胶中的应用性能与国内同类产品相当,特别是硫化胶的硬度,定伸应力和苛刻路面条件下的耐磨性能较高.     

工程机械轮胎胎面胶配方改进

对工程机械轮胎胎面胶配方进行改进,以提高胎面胶综合性能.结果表明,适当增大SBR的用量,以炭黑N231替代炭黑N220,并对配方其它体系进行微调,胎面胶抗崩花掉块和抗撕裂性能提高,更能适应恶劣的工作环境,轮胎使用寿命延长.     

高性能子午线轮胎胎面胶的开发

采用充油SBR1721和低滞后炭黑DZ-13开发高性能子午线轮胎胎面胶配方,并试制185/60R14 82H轿车子午线轮胎。结果表明,试验配方胶料的基本物理性能与生产配方相差不大;损耗因子(tanδ)在40~100℃内较小,胶料的滚动阻力和生热降低,tanδ在-15~ 15℃内较大,胶料的抗冰滑和抗湿滑性能优异;试验轮胎在冰滑和湿滑路面上的抓着力较大,行驶时牵引力增大,制动距离明显缩短,同时滞后损失和生热降低,即轮胎的抗滑性能、滚动阻力和耐磨性能获得很好的平衡。     

轻型载重斜交轮胎胎面胶配方优化

应用纳米氧化锌对轻型载重斜交轮胎胎面胶配方进行优化设计。试验结果表明,通过应用纳米氧化锌,调整生胶比例和减小炭黑用量,可以改善胎面胶挤出工艺性能,显著降低胎面胶的生热和压缩永久变形,提高成品轮胎胎面胶的300％定伸应力和拉伸强度,使轮胎肩空退赔率大幅度降低。     

轻型载重轮胎胎面配方的改进

通过增大BR用量并调整其它组分对轻型载重轮胎胎面配方进行改进.试验结果表明,与生产配方相比,试验配方胶料的转矩提高,拉断伸长率稍低,邵尔A型硬度、拉伸强度和拉断永久变形相当,耐磨性能大幅提高.成品轮胎物理性能达到相关标准要求,高速性能和耐久性能良好,且原材料成本降低.     

双相炭黑在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

试验研究双相炭黑CRX2125在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明,在胎面胶中以双相炭黑CRX2125等量替代炭黑N134,胶料物理性能基本保持不变,生热和滚动阻力降低,耐磨性能下降;成品轮胎耐久性能提高,胎冠生热降低,生产成本略微增大,轮胎燃油经济性大幅提高。