Page 116 - 《橡塑技术与装备》2025年11期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

2 低滚阻轮胎配方设计 结合（见图 2）； TESPT 通过降低胶料粘度促进白炭
2.1 溶聚丁苯橡胶（SSBR）与白炭黑协同 黑均匀分散，使硫化胶在 50~60 ℃的损耗因子（tanδ）
效应 降低 15%（见图 3），有效减少动态变形中的能量损耗，
轮胎配方中，溶聚丁苯橡胶（SSBR）与白炭黑 降低轮胎的滚动阻力 ［2］ 。
的协同作用是降低滚动阻力的核心机制 [1],[3] 。 SSBR （牌
号 F2150）凭借低分子链内摩擦与低温性能，通过聚
合工艺精确调控乙烯基与苯乙烯含量，为性能优化提
供了一定的空间 ；白炭黑（如 UL7000GR）作为高比
表面积补强剂，其分散性与活性位点可显著提升橡胶
强度与耐磨性能。二者复合时产生特殊相互作用，形
成物理交联与化学吸附网络，有效改善轮胎综合性能。 图 2 白炭黑反应后界面结构
研究表明，选用 245/45R19 规格进行试验验证，
SSBR（牌号 F2150）与高分散白炭黑（UL7000GR）
的复合配方中，以及当高分散白炭黑（UL7000GR）
用量从 40 份增至 80 份时，轮胎的滚动阻力系数由 8.2
N/kN 降至 7.2 N/kN（见图 1），这一结果表明，复合
配方中白炭黑高的活性位点与 SSBR 分子链形成强状
的网络结构，限制分子链运动，减少动态变形中的能
量损耗，而且随着白炭黑用量的增加，其与 SSBR 的
协同效应更加显著，能够进一步降低轮胎的滚动阻力。
图 3 添加硅烷偶联剂（TESPT）降低硫化胶的损耗因子

3 轮胎结构优化设计
3.1 胎面花纹设计
胎面花纹作为轮胎与地面直接接触的关键部件，
其设计对滚动阻力、抓地力及静音性能起决定性作用。
创新花纹设计是新能源汽车轮胎实现低滚阻与高性能
平衡的核心技术路径。
非对称不等节距花纹排列技术通过对主沟槽节距
注 ：方案 1 ： SSBR+40 份白炭黑 ；方案 2 ： SSBR+80 份白炭黑
图 1 不同白炭黑份数对应轮胎滚阻系数 差异的优化排列，来调整接地压力分布，有效破坏共
振频率，实现滚动噪音的降低与操控性能的提升。实
2.2 环保芳烃油与硅烷偶联剂优化
测数据显示，采用 5 个不等距花纹块及沟槽节距差异
环保芳烃油（TDAE）与硅烷偶联剂（TESPT）
设计（如图 4），轮胎的滑行距离较传统设计提升 3.8%，
在轮胎配方中的协同作用也可有效优化轮胎的综合性
在相同工况下可延长车辆的续航里程。
能。TDAE 作为软化剂，通过降低胶料粘度，同时促
进白炭黑在橡胶基体中的分散性，进而降低滚动阻力
并提升耐磨性。硅烷偶联剂（TESPT）则通过化学反
应在白炭黑与橡胶间形成共价键，增强界面结合力，
显著提升材料力学性能。
实验表明，添加 8 份 TESPT 与 8 份 TDAE 可显
著改善白炭黑的分散性和材料的力学性能。其作用机
理为 ： TESPT 分子一端与白炭黑表面羟基反应生成硅
氧烷键，另一端与橡胶分子链交联，形成稳固的界面
图 4 不等节距花纹块及沟槽节距设计
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