海外橡胶期刊摘要精选

正《橡胶化学与工艺》2016,Vol.89 No.1Rubber ChemistryTechnology采用变形指数概念预测和模拟轮胎性能在周期变形下,用胎面胶的滞后能量损失解释轮胎的使用性能,例如耐磨性、牵引力和滚动阻力。损耗因子(tanδ)是常用来描述能量损失的参数。有报道说动态模量影响着能量损耗和轮胎性能。发现影响能量损耗的模量通过变形指数与变形类型相关。该指数可根据轮胎性能数据,用实验方法或     

采用半成品试样测定轮胎胶料滚动阻力

介绍了滚动阻力及将低滚动阻力的意义,总结了滚动阻力的不同测试方法。对于实验室内针对橡胶半成品试样测定滚动阻力的试验方法,旋转功率损耗仪以及动态粘弹谱仪,从滚动过程导致的能量损失方面分析了其不同之处。前者是一种定负荷状态下测定的周期过程中的能量损失,该能量损失与胶料的损耗因子和弹性模量的比值成正比;而后者是在固定应变状态下测定的胶料损耗因子,是一个相对的表征,而不是直接测定的滚动阻力,该种测试下,胶料的滞后损失与胶料的损耗因子和弹性模量的乘积成正比。这二者并不相同,但是旋转功率损耗仪测定的能量损失与粘弹谱仪测定的损耗因子与弹性模量的乘积之间有较好的线性相关性。     

胎面胶动态能量损耗的测试方法及其与损耗因子相关性的研究

采用旋转流变仪、橡胶加工分析仪、压缩生热试验机、回弹仪测试胎面胶的动态能量损耗,针对应变、应力、能量3个因素建立了各测试方法的简易应变/应力-时间数学模型,探讨论胎面胶的动态能量损耗与损耗因子（tanδ）的相关性。结果表明：旋转流变仪和橡胶加工分析仪都是恒定应变测试,二者测试的胎面胶的tanδ相关性较好;压缩生热试验机是恒定应力测试,测试的胎面胶的动态能量损耗与tanδ成正比、与模量成反比;回弹仪是接近恒定能量测试,测试的胎面胶的动态能量损耗与tanδ成正比;轮胎的滚动阻力指数与胎面胶的tanδ线性相关性较好。     

纤维骨架材料技术讲座第5讲 纤维骨架材料对橡胶制品性能的影响

1　纤维骨架材料对轮胎性能的影响1 1　动态模量和损耗因子在行驶运转的轮胎中 ,增强帘线经受反复的拉伸、压缩、弯曲和扭转等多种应力的作用 ,有些作用还是周期性的。合成纤维帘线是高分子材料 ,其力学行为属粘弹性。在线性粘弹行为范围内 (帘线的应变幅度小于 1 % ) ,轮胎的滚动阻力和燃油消耗与增强帘线的动态模量 (Ｅ )和损耗因子(ｔａｎδ)有直接关系。动态模量与贮存模量 (或弹性模量 ,Ｅ′)和损耗模量 (Ｅ″)的关系如下 :Ｅ′=Ｅ ｃｏｓδＥ″=Ｅ ｓｉｎδ式中δ为滞后相角。曾有研究认为 ,与橡胶对轮胎滚动阻力的贡献相比 ,增强帘…     

半成品试样测定轮胎胶料滚动阻力

研究半成品试样测定轮胎胶料滚动阻力的方法。旋转功率损耗仪是在定负荷状态下测定周期过程中的能量损失,该能量损失与胶料的损耗因子和弹性模量的比值成正比;动态粘弹谱仪是在固定应变状态下测定胶料损耗因子,是一个相对表征,而不是直接测定滚动阻力,胶料的滞后损失与胶料的损耗因子和弹性模量的乘积成正比。试验表明,旋转功率损耗仪测定的能量损失与粘弹谱仪测定的损耗因子与弹性模量的乘积之间有较好的线性相关性。     

钼系高1,2-聚丁二烯橡胶动态力学性能的研究

对钼系高1,2-聚丁二烯橡胶(1,2-PBR)的动态力学性能进行研究,并与BR和SBR进行对比.频率、温度和应变扫描结果表明:1,2-PBR硫化胶的剪切储能模量相对较小且随频率的增大增幅较小,证明其具有较稳定的填料网络结构,有助于在不断变化的使用环境中保持性能的稳定;1,2-PBR硫化胶损耗因子较小,有助于获得低滚动阻力、低生热和优良的高速操纵性.     

填充聚合物-填料和填料-填料相互作用对填充硫化胶动态力学性能的影响(续1)

(接上期 )5　填料用量对动态性能与应变关系的影响5 1　弹性模量与应变振幅的关系在 70℃ ,10Ｈｚ下测得的弹性模量与ＤＳＡ的对数的关系曲线示于图 8。硫化胶配方与图4所示的相同。可以看到 ,尽管在ＤＳＡ试验范围内未填充胶料的模量随应变振幅增大变化不大 ,但是填充胶料的模量却呈典型的非线性下降 ,通常称之为“Ｐａｙｎｅ效应”。这种效应随填料用量增大呈指数倍提高。另一方面 ,因为所有硫化胶在高应变振幅下的模量相近 ,故也可观察到在低应变振幅下模量随填料用量增大呈指数倍提高。Ｐａｙｎｅ效应如果不是仅仅 ,那也是主要与在聚合…     

炭黑-白炭黑双相填料（一种新型橡胶补强剂）——第六部分：炭黑-白炭黑双相填料填充硫化胶动态性能的时间-温度等效原理

研究了炭黑、白炭黑和炭黑-白炭黑双相填料填充硫化胶在宽频、宽温范围内于低应变振幅下的动态性能,如剪切模量、损耗模量和损耗因子,其数据的变化范围宽,得到了羽毛状的假标准曲线,而不是单一的光滑的标准曲线,针对损耗因子,对这种结果做了特别说明,产生这种结果的原因可能是多方面的,其中填料-填料和填料-聚合物相互作用可能是最主要的原因。炭黑-白炭黑双相填料对硫化胶整个动态性能的影响与白炭黑类似：频率较低时,损耗因子较低;频率相对较高时,损耗因子较高。     

三维周期花纹轮胎滚动阻力和温度分布的数值估算

正汽车轮胎在路面滚动行驶时,其橡胶组件的应变和应力以动态变形方式经历周期变化,由于受到应力与应变时间历程固有相位差影响而产生严重滞后损失。滚动轮胎的滞后损失成为造成轮胎能量耗散的关键因素,且每一周滞后损失可视为阻碍轮胎滚动的虚拟力。该虚拟力通常被称为滚动阻力,为了发展节能汽车,降低轮胎滚动阻力是当今全球范围内的巨大挑战。轮胎行驶时呈现出非正弦波的复杂三维动态     

白炭黑-聚合物接合处的微观结构对轮胎性能的影响

在白炭黑-硅烷填料体系中,偶联剂结构的改变可引起白炭黑-聚合物接合界面微观结构的变化,同时决定着胶料的动态性能,如胎面胶的抗湿滑性和滚动阻力。采用含有1个乙氧基的硅烷替代含有3个乙氧基的硅烷,可降低其6℃时的滞后损失,且低温下的滞后损失增加,表明其抗湿滑性和滚动阻力均得到改善。长链可降低高温下的滞后损失。若填料与聚合物间无化学偶联,则可导致胶料抗湿滑性能下降,滚动阻力提高。这表明仅因白炭黑表面单纯的憎水性,轮胎是不足以获得良好抗湿滑性和滚动阻力的。     

胶料加工对填料絮凝作用的影响

人们已经认识到填料是橡胶制品动态性能最重要的影响因素,仅仅改变填料体系或填料的加工过程,就可以显著地改变制品的动态应力－应变响应,虽然这一效应可能涉及多种机理,但是人们仍然认为对于给定的聚合物和硫化体系,填料网络是决定填充橡胶动态性能的主要参数,人们普遍认为填料网络的形成与填料－填料相互作用,以及聚合物－聚合物相互作用密切相关。     

填料-弹性体相互作用对填充硫化胶滞后损失、湿摩擦性能和磨耗性能的影响(续一)

(接上期) 4 湿摩擦性能 众所周知,由于湿滑所涉及的动态应变的高频性质,胎面胶在低温和可测频率下的动态滞后损失,即tanδ对抗湿滑性能是非常重要的[27-31].某些研究[32,33]发现,粘性模量与抗湿滑性能之间有良好的相关性.     

高性能胎面胶用集成橡胶SBR-BR-SBR

以苯乙烯、丁二烯为单体，环己烷为溶剂，采用双锂引发剂负离子聚合工艺合成出了嵌段聚合物SBR-BR-SBR，考察了SBR-BR-SBR的动态黏弹行为。结果表明，该聚合物的动态损耗曲线呈双峰分布，分别对应着体系的BR相和SBR相；该聚合物耐寒性好，磨耗低，抗湿滑性能优异，滚动阻力低，是一类综合性能优异的胎面胶用集成橡胶，     

EVA/POE/BR TPV的粘弹行为研究

采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物/顺丁橡胶热塑性硫化胶(EVA/BR TPV),研究了其粘弹行为和POE热塑性弹性体对体系高弹性改善作用的影响。结果表明,加入POE能显著降低EVA/BR TPV硬度,且当POE用量在5～10份之间时降低效果较好;随着扫描频率的增大,采用POE改性后的TPV储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数模量(G~*)均逐渐升高,损耗因子逐渐降低。在温度扫描实验中,由于EVA呈半结晶型连续相,其熔融位置出现损耗峰且损耗因子升高;在应变扫描实验中,TPV储能模量、损耗模量和复数模量均在0～10%范围内显著升高,当应变大于10%后三者均显著下降;应变很小时TPV损耗因子基本保持不变,当应变达到60%之后,EVA和POE构成的连续相与SBR分散相的界面作用受到严重破坏,TPV损耗因子发生突变且急剧上升。     

轮胎新填料——纳米级淀粉聚合物

意大利欧瓦芒特公司与固特异轮胎橡胶公司合作开发了纳米级淀粉聚合物作为填料,取代炭黑或二氧化硅,能明显地降低轮胎的滚动阻力。纳米级淀粉聚合物改性的轮胎与含有沉淀二氧化硅的“绿色”轮胎相比,其滚动阻力降低25％,进一步开发后,将会降低40％。该技术的关键是采用一种未公布的能使淀粉聚合物与橡胶间无缝隙结合的聚合物。淀粉聚合物的球状纳米级颗粒与橡胶混合,并均匀地分     

聚合物-填料和填料-填料相互作用对填充硫化胶动态力学性能的影响(续3)

(接上期)13　填料并用对动态性能的影响(白炭黑与炭黑并用,无偶联剂)当表面特性不同的两种填料并用时,不同填料粒子间的相互作用会影响聚合物母体中填料的网络化,进而影响填充硫化胶的动态性能。当诸如填料形态和用量等其它参数保持恒定时,问题就是在填充并用填料体系的胶料中填料网络化程度比单独填充其中任何一种填料重还是轻,或是居于二者之间。这可通过热力学中粘合能的变化ΔＷ估计出,该热力学过程示意如下(还见图29):图29　在填料并用体系中与重聚过程有关的能量变化与填料附聚过程中粘合能的推导类似[见公式(32)～(36)],人们直接可得…     

填料-弹性体相互作用对填充硫化胶滞后损失、湿摩擦性能和磨耗性能的影响

简要评述填料-聚合物和填料-填料相互作用对填充硫化胶动态性能、湿摩擦性能,特别是微观弹性流体力学润滑作用以及耐磨性能的影响,并从理论和实践两方面讨论这些影响.胎面胶的滞后损失、湿摩擦性能和耐磨性能分别对轮胎的滚动阻力、湿滑性能和耐磨性能起决定作用.填料结构形态及表面特性对硫化胶的滞后损失、湿摩擦性能和耐磨性能影响很大.     

子午线轮胎滚动阻力与温度场非线性有限元分析

提出用非线性有限元法分析子午线轮胎滚动阻力和温度场的方法。总的有限元程序由３个模块组成;变形模块,进行轮胎稳态结构分析以得到轮胎的变形和应力－应变循环;损耗模块,进行轮胎的能量损耗和热生成率分析;热模块,进行轮胎的温度场分析。３个模块联合运用和迭代计算可以进行轮胎热、力耦合分析,预报轮胎的滚动阻力,内部温度场,应力－应变,变形和接地面信息,从而为轮胎设计提供依据。     

增强填料-聚合物相互作用降低轮胎滚动阻力

轮胎结构设计工程师宣称，他们已竭尽所能通过减小轮胎质量和改进轮胎设计降低滚动阻力，因此他们已转向请求胎面配方设计人员通过制造低滞后胎面胶料来完成这项工作。他们面临的问题是，如果简单地选择Tg较低的聚合物来获得理想的滞后，则必须牺牲某些其它性能，如湿牵引性，因此他们已致力于另一机理的研究。     

胶料加工对填料絮凝的影响

填料对橡胶制品的动态性能具有最为重要的影响,这一点业已得到公认。只需改变填料体系或其加工处理,动态就应力应变的响应便能大为改观。尽管此影响可能牵涉到许多机理,人们却相信对于给定的聚合物和硫化体系,填料网络化乃是决定填充橡胶动态性能的主要特性。正如人们公认的那样,填料网络的形成与填料－填料相互作用、填料－聚合物相互作用以及聚合物－聚合物相互作用的关系尤为密切。