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第 4 期 　　 　　 　　　　　　　　Schaal S et al 轮胎胶料的流变特性与加工性能 　　　　　　　 　　 　　　　　　 245 轮胎胶料的流变特性与加工性能 Schaal S ,Coran A Y ( Institute of Polymer Engineering , The University of Akron ,USA) 　　摘要 :本研究的目的是确定影响轮胎胶料流变特性以及其加工性能参数。流变特性在宽范围剪切速率下测定。 规定加工性能与 MPT 毛细管流变仪挤出物的表面粗糙度成反比。根据挤出物表面轮廓的图像分析测量表面粗糙 ( 度。发现挤出物表面粗糙度与门尼峰值 在起始流动试验剪切速率很低的情况下表观门尼粘度随时间变化曲线的峰 值) 密切相关。门尼峰值可以表示为屈服应力。研究了存放时间和温度对门尼峰值的影响。发现加工性能降低动力 学并不遵循阿累尼乌斯规律。最后提出了表征填料橡胶形态结构的描述性物理模型。 　　中图分类号 :TQ330. 6 　　文献标识码 :B 　　文章编号 (2002) 　　对用户很重要的胎面磨耗、湿牵引性能和滚 的表征。本研究根据宽范围剪切速率与填料类 动阻力在很大程度上取决于胎面胶料的配合。只 型、填料用量、温度、存放时间和存放温度等的函 通过配合同时改善上述 3 种性能始终很困难。仅 数关系测量流变特性。对于很小到小剪切速率范 改变补强炭黑的品级和用量不会提高一种或二种 围 ,采用夹层式粘度计和改进的多速门尼粘度计 性能而不影响第 3 种性能。 表征流变特性 ;而对于较高剪切速率 ,则采用孟山 早在 20 世纪 70 年代通过采用沉淀法细粒子 都加工性能试验仪 ( MPT) 。在恒定表观剪切速 白炭黑并配用双官能有机硅烷就增大了配合兼顾 率和恒定口型长/ 径比下测量 ,加工性能与挤出物 多种性能的可能性。在一定混炼条件下采用这些 表面粗糙度成反比。因为已发现炭黑填充胶料即 白炭黑部分或全部替代炭黑填料,可以兼顾胎面 使存放后挤出物也很光滑 ,故测定了白炭黑填充 磨耗和滚动阻力。 胶料表面粗糙度值与存放时间和存放温度的关 然而 ,尤其是在主要汽车生产公司将滚动阻 系。采用挤出物表面图像分析法测量挤出物表面 力要求纳入轮胎性能规范之后 ,这种方法才取得 粗糙度值。然后即可将在流变特性研究中观察到 了真正的突破。在胎面胶中采用沉淀法白炭黑和 的变化与加工性能变化联系起来 ,二者呈反比关 ( ) 系。另外 溶聚聚合物 而不是乳聚聚合物 确实是获得低滚 ,还根据流变特性观察提出了填料橡胶 动阻力和高湿牵引性能的一种方法。一家大轮胎 形态结构的描述性物理模型。 公司已认识到在某些溶聚 SBR 和BR 并用胶中采 用硅烷偶联白炭黑补强的益处。然而 ,采用白炭 1 　实验 黑胶料会对原材料成本和加工性能( ) 硫化前 产生 11 　原材料 很大的不利影响。因此 ,改善加工性能 ,尤其是存 本研究所用原材料基于典型的轿车轮胎胎面 放后未硫化白炭黑填充胶料的加工性能是一个重 胶料。其中包括两