重载条件下填料体系对胎面橡胶复合材料耐磨性的影响

作者：刘欢欢; 庞松; 肖佶海; 吴友平^*

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 38(04): 103-118.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0088

• 重载
• 炭黑/白炭黑并用比
• 耐磨性
• 天然橡胶

重载条件下，胎面胶的力学性能直接影响到飞机轮胎的耐磨性。采用TAS-130轮胎磨耗模拟试验机，设定转速为800 r/min(15 Hz)及保持总填料用量为60 phr，探究了重载条件（>1.5 MPa）下不同炭黑/白炭黑并用比对天然橡胶(NR)/反式聚异戊二烯橡胶(TPI)复合材料耐磨性的影响，并结合硫化胶静、动态性能进行分析。结果表明，随载荷增大和白炭黑用量的增加，胶料的磨耗量逐渐增加；纯炭黑体系的硫化胶耐磨性最好，这主要是由于其高的300%定伸应力和高硬度以及在高载荷下形变小的原因。橡胶加工分析仪测试结果表明，随白炭黑用量增加，硫化胶的“Payne效应”逐渐减弱，损耗因子峰逐渐降低；压缩疲劳生热和屈挠疲劳测试结果表明，与纯炭黑体系相比，炭黑/白炭黑并用比为40/20的硫化胶的动态生热降低了27.5%，出现一级和六级裂纹的疲劳寿命分别提高了287.5%和261.1%。综合来看，硬度和300%定伸应力的降低是导致耐磨性能下降的主要原因。磨屑的红外光谱分析结果表明，硫化胶的磨耗是以机械力作用下的热氧降解磨耗为主。

• 单位
  北京化工大学