Page 130 - 《橡塑技术与装备》2024年11期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
后，黏度增加，但与对照组相比，佩恩效应表现出了 乘用车轮胎胎面的稳态温度和变形频率。SureMixS6
更高的分散性。 和较高的硅烷化温度都会降低 tanδ ；将两者结合使用
低添加量的 SureMixS6 有助于减少二氧化硅的 可使测得的 tanδ 最低。从对照组到对照组 -HT，胎
絮凝 ；然而，高添加量的 SureMixS6 在低硅烷化温度 面回弹率有所下降，但由于加工性和物理性能都受到
和高硅烷化温度下都有更大的改善。黏度的降低与添 影响，因此这种配方并不可行。经过高温硅烷化处理
加 任何 SureMixS6 后 佩恩 效 应的 降 低 相关。 虽 然对 后，2S6-HT 的滞后比 2S6 低 5%。根据以往的性能
照组在 170 ℃时无法加工，但添加 2 份的 SureMixS6 和加工性改进趋势，将 SureMixS6 增加到 6 份后，滞
改善了加工性，并有助于降低佩恩效应。添加 6 份的 后现象明显降低。6S6 的滞后比对照组低 13%。
SureMixS6 可 显 著 改 善加 工 性、 低 黏 度 和低 佩 恩 效 高温硅烷化后，6S6-HT 的滞后比对照组低
应，与所采用的硅烷化温度无关。这些数据有助于支 23%，比 6S6 和 2S6-HT 低 12%。在胶料中添加
持 SureMixS6 是一种功能性加工助剂的假设，它有助 SureMixS6 可提高加工性能，并将滞后降低到同类最
于分散二氧化硅，并在暴露于高温时保持胶料的机械 佳水平。SureMixS6 与高温硅烷化的结合将为性能设
性能。 定一个新的基准 ：配制无损配方。
加入 SureMixS6 后，由于二氧化硅微分散性的
改善，拉伸强度得到提高（图 5）。SureMixS6 的添 5 结论
加量越高，性能也会进一步改善。6S6 的拉伸强度比 从历史上看，提高硅烷化温度可降低佩恩效应，
2S6 高，而 2S6 又比对照组更坚韧。经过高温硅烷化 因为硅烷化程度提高，二氧化硅的分散性也得到改善；
的对照组在没有添加 SureMixS6 的情况下拉伸强度明 不幸的是，由此产生的胶料可能无法加工。在混炼过
显降低。高温硅烷化（图 5）既提高了模量，又大幅 程中，或在轮胎生产过程中的下游，如果出现意外，
降低了伸长率 ；这将导致废料无法使用。SureMixS6 会导致混炼物保持在不理想的温度，这会影响胶料的
的保 护作 用随 添加 量的 增加 而增 加。此外，2 份的 可加工性和性能。添加量低至 2 份的 SureMixS6 可减
SureMixS6 还有助于在高温下保持机械性能。此外， 轻因暴露在 150 ℃以上的温度下而对胶料造成的负面
6 份的 SureMixS6 不仅能在硅烷化温度较低时最大程 影响。
度地提高强度，而且在温度较高时，其机械性能与对 本研究通过在轮胎胎面模型配方中分别添加 0 份、
照组相当。 2 份和 6 份的 SureMixS6，利用高温硅烷化模拟了工
业生产过程中的不稳定性。结果表明，SureMixS6 有
助于保持高温硅烷化后胶料的未硫化 G'，从而保持其
加工性能。此外，SureMixS6 还提高了抗张强度，其
中含有 6 份 SureMixS6 的两种胶料的抗张强度最佳。
添加 SureMixS6 后，二氧化硅的絮凝性降低，尤其是
在 6S6 中，通过佩恩效应的降低可以观察到这一点。
由于二氧化硅分散性的改善，2S6-HT 和 6S6-HT 的
滞后分别比对照组低 13% 和 23% ；这一显著降低可减
少轮胎滚动阻力，从而提高汽车的能效。
SureMixS6 在设计时就考虑到了可持续发展，它
使用 100% 的生物碳，超过 80% 的原材料是可再生的。
更重要的是，它可以帮助轮胎生产商减少碳足迹，同
图 5 普通硅烷化和高温硅烷化后胶料的拉伸强度
时提高轮胎性能、耐用性和安全性。由于在正常硅烷
这项研究中最有趣的观察结果之一是 SureMixS6 化温度下黏度降低（图 2 和图 3），SureMixS6 有助于
与硅烷化温度升高相结合对滞后的影响。所有样品的 降低轮胎生产的总能耗。在较高的硅烷化温度下，它
硫化条件相同 ： 160 ℃以及 20 min。选择的 DMA 测 有助于保护胶料，从而减少废品和浪费。在正常硅烷
试条件为 10 Hz、60 ℃，接近以 100 kph 速度行驶的 化温度和高温硅烷化温度下，滞后性都得到了改善。
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