Page 37 - 《橡塑智造与节能环保》2024年5期

技术与装备

电动汽车胎面研发：

使用硅烷封端二烯树脂提高胶料的附着力

为电动汽车（EV）研发轮胎胎面配方是一项独特 能添加剂的最有效方法。Ricon 603 是 Cray Valley 公司
的挑战。瞬时高扭矩和车辆动力学要求轮胎具有高附 研发的一种硅烷封端聚丁二烯商用树脂，其特性见表
着性能，而车主对电池寿命和续航里程的期望凸显了 1。 通过在 BR/SSBR 混合物中添加 25 和 50 份 NR，
对极低滚动阻力胶料的需求。此外，车辆重量和新的 对硅填充 BR/SSBR 胶料配方模型进行了改良。 使用
环境压力增加了对提高耐用性和耐磨性的需求。 了高硅填料添加量（100 份），树脂的基本添加量为
Cray Valley公司研发的硅烷发泡聚丁二烯树脂是 20 份。使用 TDAE 油作为对照。 从油扩展 SSBR 胶
一种功能性添加剂，旨在帮助管理新型电动汽车轮胎 料中去除的油用 NR 代替，并用少量 TDAE 油进行补
的性能平衡。先前的工作已经证明了二氧化硅/硅烷填 偿。 胶料名称由表示加工油（PO-）或硅烷封端聚丁
料体系和硅烷功能树脂之间的独特相互作用机制，以 二烯（PB）的前缀组成，后面的数字代表 NR 的含量
及对附着力指标的影响，并确定了双官能团放置对实 （-0,-25,-50）。
现胶料性能最佳平衡的重要性。增加填料用量是尝试 所有胶料在密炼机（Brabender Prep mixer，
管理附着力/抗剥落性/耐磨性能平衡的一种配方策略。 420mL容量，带Banbury棱和Intelli-Torque Plasti
最近的研究已经探索了硅烷封端的聚（二烯）树脂如 Corder 7.5马力驱动器）中分三个阶段制备。使用实
何减少填料-填料的网络化，即使在二氧化硅填料体积 验室规模的双辊开炼机 （Reliable Rubber and Plastic
分数提高的情况下也是如此。 Machinery，6″× 13″变速驱动器，型号5025）在混合阶
天然橡胶（NR）正越来越广泛地被用于电动汽车 段对胶料进行压延。在硫化和分析之前，除去胶料并
配件的乘用车轮胎，因为它的加入可以为许多性能需 使其冷却过夜。将所有胶料在160℃的热压机中硫化并
求提供解决方案。据报道，NR与合成弹性体的共混物 成型20 min。
可以提高拉伸性能和耐磨性，提高轮胎的耐久性。NR 使用低自由度、中等应变振荡测试（1 Hz、14% 应

与聚丁二烯橡胶（BR）或溶液型聚苯乙烯共聚丁二烯 变、l00℃）近似测得非推定门尼粘度。硫化温度，如
橡胶（SSBR）不相容，导致在弹性体混合物中形成 delta torque (MH-ML)， 使用移动模硫化温度计（PPA
NR的离散相。这种多相结构可能是胶料撕裂性能改善 2000，Alpha Technologies）测量，温度为 160℃，时间
的原因。最后，在复合材料中添加NR是增加轮胎耐久 为35min，频率为 1.667 Hz，变形角为 6.675%。交联密
性的相对简单而昂贵的方法。然而，添加NR并不是万 度 (XLD) 采用 Flory-Reliner 方法计算。
能的。弹性体的低Tg对附着力性能产生负面影响。通 根据ASTM D2240，使用硬度计A进行硬度测量。
过在胶料中引入总相结构可以增加滚动阻力。在本研 使用拉伸试验机（Instron 3366）通过ASTM D412 十字
究中，NR被添加到模型BR/SSBR二氧化硅填充胎面配 头在10英寸/分钟的速度下测量拉伸模量。C型模具的
方中，二氧化硅含量增加。硅烷封端的聚丁二烯树脂 撕裂性能通过ASTM D624进行评估。
也加入到这些胶料中，以量化在增加NR时对附着力、 通过动态力学分析（ DMA ， Q-800 ， TA
滚动阻力和机械性能的影响。 Instruments）使用张力膜夹、6μm的振荡振幅、14Hz
的频率和0.05N的静态力测量硫化的胎面胶料的粘弹性
1 实验 能。在双按钮剪切模式下测试佩恩效应，在增加应变
基于聚（二烯）树脂生产接近定量的端硅烷官能 下测量硫化胶料的储存剪切模量（G′），以确定低变
团的合成路线已经公布。这种路线是生产最高性能功 形和高变形下的响应之间的差异。

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