轮胎工业用填充剂（下）

3白炭黑-炭黑双相填充剂白炭黑-炭黑双相填充剂是用卡博特公司开发的独特技术生产的。传统的炭黑由90％-99％碳元素组成，氧和氢是其它主要成分，而这种新型填充剂由炭黑相和分散在炭黑相中的白炭黑相构成。其主要特点是提高了烃类弹性体中橡胶与填充剂的相互作用，而降低了填充剂与填充剂的相互作用。这种填充剂可改善填充胶料，尤其是轮胎胎面胶的滞后损失与温度之间的关系，大大降低了滚动阻力，提高了牵引力，但并未降低传统炭黑的耐磨耗性能。     

环氧化天然橡胶/二胺硫化胶在轮胎胎面中的应用

含二胺的环氧化天然橡胶（ＥＮＲ）与炭黑的硫化胶，其橡胶区内的ｔｇδ较低，业已证实，其潘恩效应也降低。人们推测，基于与二胺的交联和ＥＮＲ与炭黑之间强烈的相互作用；才使得这种硫化胶的ｔｇδ值较低。考察了不同二胺对轮胎胎胶料性能的影响，发现伯胺和脂肪胺改善胎面滚动阻力的效果优于叔胺和芳香胺。     

在胎面胶料中使用白炭黑降低滚动阻力

在胎面胶料中使用白炭黑降低滚动阻力ＪｏｈｎＴ．Ｂｙｅｒｓ著薛广智译涂学忠校用部分白炭黑取代炭黑，可以大幅度地降低６０℃下的ｔｇδ值这一衡量胎面胶料滚动阻力的指标。本文的研究目的是以最低成本最大可能地降低ｔｇｏ，同时又保持与牵引性、耐久性、胎面磨耗等有...     

溶聚丁苯橡胶PBR4003在高性能轮胎胎面胶中的应用

将溶聚丁苯橡胶(SSBR)PBR4003用于白炭黑和炭黑填充的高性能轮胎胎面胶配方中,研究其性能,并与SSBR 5025-2HM和2438-2HM进行对比。结果表明:PBR4003胶料的门尼焦烧时间与2438-2HM和5025-2HM胶料相近,但t90稍长;硫化胶的100%定伸应力和300%定伸应力高于2438-2HM和5025-2HM硫化胶,但拉断伸长率较低;硫化胶0℃下的tanδ值较大,具有较好的抗湿滑性能,60℃下的tanδ值较小,滚动阻力较低;PBR4003配合白炭黑使用性能更优异。     

白炭黑的生产及改性技术进展

白炭黑是炭黑的一种重要替代品,是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的统称。白炭黑是橡胶制品的重要补强填充剂,它能提高胶料的物理性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力．同时不损失其抗湿滑性。在高档彩色橡胶制品中．其补强效果可以达到炭黑的水平。在轮胎工业中．在胎面胶中添加白炭黑可以提高胎面的抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。法国米其林公司曾全部用白炭黑作填料,制成为高级轿车配套的绿色轮胎。白炭黑填充的胶料与普通炭黑填充的胶料比较,滚动阻力可降低30％。     

TESPT对白炭黑填充SBR复合材料物理机械性能和介电性能的影响

在炭黑为主要补强材料的轮胎胎面胶行业中,人们对用白炭黑作为补强填料产生了极大的兴趣。这是因为与炭黑填充胶料相比,白炭黑填充胶料的湿路面牵引性能及雪路面牵引性能较好,而且滚动阻力较小。白炭黑在轮胎胎面胶料中的用量逐年增大,可能成为轮胎的主要填充剂。但是,白炭黑填充胶料仍存在一些问题,如未硫化胶料粘度增大,硫化速度慢等。     

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。     

炭黑对轮胎滚动阻力的影响（续2）

tanδ等于G″／G′的比值，是比较确切的表示胶料滞后性能和轮胎滚动阻力损失大小的一个参数。对轮胎而言，要求在轮胎的耐磨性和牵引力不降低的情况下，tanδ值越小越好，由于tanδ为G″和G′的比值，所以炭黑对胶料G″、G′的综合影响就决定了tanδ的曲线。N234炭黑填充的S-SBR胶料，在70℃和0℃时，tanδ随应变振幅变化的曲线见图13(a、b)。     

白炭黑对SIBR胶料性能的影响

研究白炭黑等量替代炭黑对集成橡胶(SIBR)胶料性能的影响。结果表明,白炭黑部分和完全替代炭黑,SIBR硫化胶的耐磨性能改善,0℃时的tanδ值增大,60℃时的tanδ值减小。用20-30份白炭黑等量替代炭黑,可获得加工性能、综合物理性能、耐磨性能、抗湿滑性能好和滚动阻力小的SIBR胎面胶。     

可用于低滚动阻力轮胎胎面的新一代炭黑

胎面配方中采用超高比表面积和结构炭黑的轮胎试验结果表明，超高结构炭黑可赋予轮胎良好的性能。而白炭黑胶料的综合性能不能协调。文中第２部分讨论了新一代的胎面炭黑（又称“转化炭黑”），这种炭黑可使胶料６０℃时的ｔｇδ值明显降低，且不影响０℃时的ｔｇδ值。本文还叙述了一种补强模式     

白炭黑和炭黑在轮胎胎面胶配方中的比较

首先，我们通过比较ＳＢＲ炭黑和ＳＢＲ白炭黑硫化胶的各种物理性能，研究了ＳＢＲ炭黑硫化胶的滚动阻力［ｔｇδ（５０℃，１５Ｈｚ）］和耐湿滑性［ｔｇδ（０℃，１５Ｈｚ）］的实验室指标是否也适用于ＳＢＲ白炭黑硫化胶。ＳＢＲ白炭黑硫化胶的移动因子（ｌｏｇａＴ）、ｔｇδ值（０℃，１５Ｈｚ）以及摩擦系数μ值对温度的依赖关系几乎与ＳＢＲ炭黑硫化胶的相同。因此，我们决定将这些指标用作ＳＢＲ白炭黑硫化胶性能实验室试验的量度。接着，我们研究了ＳＢＲ的微观结构及其改性方法对ＳＢＲ白炭黑硫化胶的这些指标和蓝朋（Ｌａｍｂｏｕｒｎ）磨耗性能的影响。苯乙烯含量及玻璃化温度（Ｔｇ）对ｔｇδ（５０℃，１５Ｈｚ）和蓝朋磨耗性能有影响。分批聚合溶液丁苯橡胶（Ｓ－ＳＢＲ）的ｔｇδ（５０℃，１５Ｈｚ）比乳液丁苯橡胶（Ｅ－ＳＢＲ）和连续聚合Ｓ－ＳＢＲ低。Ｔｇ对０℃，１５Ｈｚ时的ｔｇδ具有显著影响。在ＳＢＲ白炭黑硫化胶中未观察到改性方法对物理性能的影响。这是ＳＢＲ白炭黑硫化胶和ＳＢＲ炭黑硫化胶的主要差别。通过Ｓ（动态应变振幅），Ｇ′（动态贮存模量）和ｔｇδ（１５０℃）可以解释ＳＢＲ白炭黑硫化胶的滚动阻力为何较低。     

白炭黑轮胎胎面胶动态力学性能的研究

对白炭黑Ultrasil 5000GR,Ultrasil 7500GR,Ultrasil 9000GR填充的轮胎胎面胶进行动态力学性能研究。结果表明：在3种牌号白炭黑胎面胶中,白炭黑Ultrasil 5000GR胎面胶的抗湿滑性能较好,滚动阻力较低,损耗模量较小,生热较低。白炭黑Ultrasil 5000GR适合用于轮胎胎面胶;用白炭黑Ultrasil 5000GR胎面胶制作的轮胎转速提高,抗湿滑性能有所提高,滚动阻力略有增大。     

白炭黑分散剂ST在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究白炭黑分散剂ST在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明：在高填充白炭黑胎面胶中加入白炭黑分散剂ST,白炭黑的分散性提高,胶料的门尼粘度减小,应力松弛时间缩短,胶料的流动性提高,Payne效应降低,胎面挤出撕边问题明显改善;硫化胶的物理性能提高;成品轮胎的耐久性能提高,滚动阻力降低。     

低滚动阻力轿车轮胎胎面胶配方的研究

研究低滚动阻力轿车轮胎胎面胶的配方。结果表明:在胎面胶中使用溶聚丁苯橡胶并填充一定量的高分散白炭黑,可加快胶料的硫化速度,提高硫化胶的定伸应力和拉伸强度,改善硫化胶的动态性能;成品轮胎的高速性能和耐久性能均达到国家标准要求,滚动阻力明显降低。     

白炭黑形态和官能度对冬季轮胎性能的影响(一)

本研究的目的是用动态力学分析预测标准冬季轮胎胎面胶的微观滞后损失性能。胎面胶配方中的弹性体配比(溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯/天然橡胶)、白炭黑表面积和填充量、白炭黑与炭黑的配比对预测的冬季轮胎性能有很大影响。高聚丁二烯含量可提供理想的冬季轮胎性能;添加天然橡胶可提高暖天气干路面牵引力;添加溶聚丁苯橡胶可以降低滚动阻力;溶聚丁苯橡胶与天然橡胶并用可改善湿路面引牵引力。另外,添加较高填充量的较低表面积白炭黑(例如Hi-Sil EZ90G-D)可以提高各种冬季轮胎性能。     

白炭黑/炭黑并用比对轿车轮胎胎面胶性能的影响

探讨白炭黑/炭黑并用比对乳聚丁苯橡胶ESBR1721和溶聚丁苯橡胶SSBR Y837V2轿车轮胎胎面胶性能的影响.结果表明,用大应变下混炼胶的tanδ值确定的白炭黑/炭黑体系分散性与用炭黑分散性测试仪测得的结果一致,硫化胶滚动损失和侧向因数分别与粘弹谱仪测试的60和0 ℃时的tanδ值有较好的相关性.随着白炭黑/炭黑并用比的增大,ESBR1721和SSBR Y837V2硫化胶60 ℃时的tanδ值和滚动损失线性下降, 0 ℃时的tanδ值和侧向因数线性递增,耐磨性能略有下降.可根据胎面胶的性能要求,选取适合的白炭黑/炭黑并用比.     

降低轮胎滚动阻力方法的初步探讨

综合国外文献,论述降低轮胎胎面胶滚动阻力的方法。主要方法有：选择在０℃左右具有较高的损耗因子、在７０℃左右具有较低的损耗因子的聚合物,如选用通过调整合成工艺和化学改性得到的最佳滞后损失的溶聚丁苯橡胶;在胎面胶中使用白炭黑和低滚动阻力炭黑。简要论述了操作油、防老化体系、硫化体系、操作助剂和偶联剂等的选择对胶料滚动阻力的影响。     

白炭黑胎面胶的新一代硅烷偶联剂

填充白炭黑的低滚动阻力轮胎的开发不断获得新进展。与填充普通炭黑的轮胎相比，白炭黑轮胎不仅降低了油耗，而且具有优异的牵引性能和与后者相当的磨耗寿命。高分散性白炭黑和多硫化双-烷氧基硅烷的发展使高填充白炭黑轮胎商品化获得重大突破。炭黑胶料和白炭黑-硅烷胶料的能耗散机理差异很大，     

降低轮胎滚动阻力方法的初步探讨

综合国外文献,论述降低轮胎胎面胶滚动阻力的方法。主要方法有：选择在０℃左右具有较高的损耗因子,在７０℃左右具有较低的损耗因子的聚合物,如选用通过调整合成工艺和化学改性得到的最佳滞后损失的溶聚丁苯橡胶;在胎面胶中使用白炭黑和低滚动阻力炭黑。简要论述了操作油,防老化体系,硫化体系,操作助剂和偶联剂等的选择对胶料滚动阻力的影响。     

低滚动阻力胎面胶

在轮胎胎面试验胶料中,加入超高比表面积与结构的炭黑,性能良好。但综合性能仍不及白炭黑胶料。新一代胎面炭黑（变型炭黑）能明显地降低ｔａｎδ／６０℃和滚动阻力,而轮胎的ｔａｎδ／０℃和湿路面抗滑性不受影响。