冬季轮胎胎面胶配方的研究
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钴系 Ｂ Ｒ， 中石化股 份 有 限公 司齐 鲁 分 公 司 产 品 ；
炭黑 Ｎ ２ ３ ４ ， 青 岛德固萨 炭黑 有 限公 司产 品 ； 白炭
黑， 牌号 １ ｌ ｌ ５ Ｇ Ｒ， 罗地 亚 白炭 黑 （ 青岛） 有 限公 司
７ ３ Ｏ
轮胎 ， 溶 聚 丁 苯橡 胶 适用 于 普通 地 区冬 季 高速 轮 胎 。冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 中 加入 硫 酸镁 后 ， 对 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪路 面行驶性能造成不利影响； 以抗 湿 滑助 剂 部 分 等量 替 代 白炭 黑 后 ， 胎 面 胶 的损 耗 因 子 增 大 、 低 温 条件 下 的 储 能 模 量 下 降， 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面行 驶 性 能提 高 ； 亚 甲基 受 体 和 给 体 的 加 入 也 会 提 高 胎 面胶 的抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面 行 驶
由于轮 胎 上设 有 防 滑 钉 或 者 轮 胎 中包 含 硬 质 粉
１ 实 验
１ ． １ 主要 原材料
天 然橡 胶 （ ＮＲ） ， Ｓ ＭＲ２ ０ ， 马 来 西 亚产 品 ； Ｓ Ｓ —
末， 因而 使轮 胎具 有 胎 面 易 损 坏 和 破坏 道 路 而 造 成灰 尘 污染 的 缺 点 。另 外 ， 低 温 下 韧性 聚合 物 或 交联 橡胶 粉使 轮 胎 在 冰 面 上 的刹 车性 能 不 佳 、 控
作者简介 ： 聂万 江（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 安 徽太湖人 ， 北 京 橡 胶 工 业 研究设计院工程师 ， 硕士 ， 主要 从事 轮胎 配 方 设 计 与研 发 工 作 。
Ｂ Ｒ， 牌号 Ｂ ｕ ｎ ａ ￣ ＶＳ Ｌ ５ ０ ２ ５ — ２ ， 充油 （ 环 保 芳 烃 油 Ｔ Ｄ ＡＥ） 质量分数为 ０ ． ２ ７ ３ ， 德 国 朗盛 公 司产 品 ；
第１ ２ 期
聂 万江等． 冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
７ ２ ９
冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
聂 万 江， 韩 慧 ， 李文东
（ 北京橡胶工业研究设计院 ， 北 京 １ ０ ０ １ ４ ３ ）
摘要 ： 研 究 高 寒 和 普通 冬季 轮胎 胎 面胶 的配 方 与 性 能 。结 果 表 明 ： 天 然橡 胶 和顺 丁橡 胶 适 用 于 高 寒 地 区 冬 季低 速
面胶 的硬 度也 比普 通轿 车 轮胎低 。
沫橡 胶 制备 的轮 胎 中的发泡槽 类 似 。
本 工作 跟踪 国 内外 冬季 轮胎 配方技 术 的最新
进展， 根 据冬 季 轮胎 在 不 同 区 域 范 围 的不 同 使用 要求， 设 计 高寒地 区冬 季 轮 胎 和普 通 冬 季 轮 胎两 类 配方 ， 以期 为冬 季轮 胎配 方设计 提供 参考 。
冬 季 轮胎 的 特点 主要 是 在 低 温 、 冰 雪 路 面 上 具 有 较高抓 着 力 和牵 引力 ， 同 时在 松 软 雪 地 上具 有 较好 的 横 向操 控 性 及 行 驶 稳 定 性 。世 界 上 约
制稳 定性 下降 和耐磨 性能 降低 。此 外是 在低 温下 通过 软化 剂而 使 橡胶 中含 有 分 散水 泡 ， 这 种 泡 沫 橡胶 所组 成 的轮胎具 有很 大 的缺 陷 ， 不容 易排 水 ， 因为气泡 在胎 面上 形成 了 凹陷而不 是 凸出 。这类 轮胎 的加 工技 术非 常复杂 ， 而 且加 工费用 也很 高 。 有关 雪地 防滑 轮胎专 利 中提到 在胎 面胶 中加 入水 溶 性 晶体盐 ， 如 氯 化钠 、 硫 酸镁 和硫 酸 钾 等 ， 或者 加入 一些 抗 湿 滑助 剂 等 功 能 材料 ， 以 提 高 防
滑性 能 和在 冰面或 积雪路 面 上 的牵 引力 和刹 车能
３ ｏ 的地 区每 年需使 用 冬季 轮胎 ， 目前 ， 德 国和 芬 兰 已将“ 在 冬 季 强 制 国 民使 用 冬 季 轮 胎 ” 列 入 立
法 。在北 美和 欧 洲 ， 冬 天换 用冬 季 专 用 轮 胎 已经
被人 们普 遍接 受 ， 并 且 成 为 冬 季道 路 安 全 的重 要 保 障 。而 我 国的 普 遍 现象 还 是 一 种 轮 胎 度 四季 ， 人们 对冬 季轮 胎 的认 识 和使 用 才 刚 起 步 ， 故 开 发 冬季 轮胎 具有 广 阔的市 场前 景 。
冬季 轮胎 配方 不 同于普 通轿 车 轮胎 。为 了提
力， 改善 行驶 中 的排水性 ， 这是 因为其 中所含 的水 溶性 晶体盐从 轮 胎 中析 出或 溶 解 在水 中 ， 而使 其
原来 所 占据 的部 分 形成 槽 ， 这 些 槽 的功 能 与用 泡
高胎 面 的抓着 性 能 、 抗湿 滑 性能 ， 在 配方 中大量 使 用性 能优 异 的 白炭 黑 、 溶聚丁苯橡胶 （ Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ） 、 钴 系顺 丁橡 胶 （ 钴系 Ｂ Ｒ） 、 异戊橡胶 、 环保油 等， 胎
性能 。
关键词 ： 冬季轮胎 ； 胎 面 胶 配方 ； 抗 湿 滑性 能 ； 冰雪 路 面 行 驶 性 能 ； 硫酸镁 ； 抗 湿 滑助 剂 中图分类号 ： Ｔ Ｑ３ ３ ６ ． １ ； ＴＱ３ ３ ２ ； ＴＱ３ ３ ３ ． １ ／ ． ２ 文献 标 志 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ １ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ７ ２ ９ — ０ ５
资料 显示 ， 为 了提 高冬 季 轮胎 的牵 引 力 和 刹 车性 能 ， 一 般 采 用 下述 方 法 ： 在 轮胎 上 安 装 防滑
钉； 将 硬 质粉 末如 玻璃 粉加 入到 胎 面胶 中 ； 使 用低
温下 具 有韧性 的聚 合 物 ， 或 在 胎 面胶 中加 入 交 联 橡胶 粉 ， 或在 泡 沫 橡 胶 中形 成 分散 的气 泡 。但 是
炭黑 Ｎ ２ ３ ４ ， 青 岛德固萨 炭黑 有 限公 司产 品 ； 白炭
黑， 牌号 １ ｌ ｌ ５ Ｇ Ｒ， 罗地 亚 白炭 黑 （ 青岛） 有 限公 司
７ ３ Ｏ
轮胎 ， 溶 聚 丁 苯橡 胶 适用 于 普通 地 区冬 季 高速 轮 胎 。冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 中 加入 硫 酸镁 后 ， 对 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪路 面行驶性能造成不利影响； 以抗 湿 滑助 剂 部 分 等量 替 代 白炭 黑 后 ， 胎 面 胶 的损 耗 因 子 增 大 、 低 温 条件 下 的 储 能 模 量 下 降， 其 抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面行 驶 性 能提 高 ； 亚 甲基 受 体 和 给 体 的 加 入 也 会 提 高 胎 面胶 的抗 湿 滑 性 能 和 冰 雪 路 面 行 驶
由于轮 胎 上设 有 防 滑 钉 或 者 轮 胎 中包 含 硬 质 粉
１ 实 验
１ ． １ 主要 原材料
天 然橡 胶 （ ＮＲ） ， Ｓ ＭＲ２ ０ ， 马 来 西 亚产 品 ； Ｓ Ｓ —
末， 因而 使轮 胎具 有 胎 面 易 损 坏 和 破坏 道 路 而 造 成灰 尘 污染 的 缺 点 。另 外 ， 低 温 下 韧性 聚合 物 或 交联 橡胶 粉使 轮 胎 在 冰 面 上 的刹 车性 能 不 佳 、 控
作者简介 ： 聂万 江（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 安 徽太湖人 ， 北 京 橡 胶 工 业 研究设计院工程师 ， 硕士 ， 主要 从事 轮胎 配 方 设 计 与研 发 工 作 。
Ｂ Ｒ， 牌号 Ｂ ｕ ｎ ａ ￣ ＶＳ Ｌ ５ ０ ２ ５ — ２ ， 充油 （ 环 保 芳 烃 油 Ｔ Ｄ ＡＥ） 质量分数为 ０ ． ２ ７ ３ ， 德 国 朗盛 公 司产 品 ；
第１ ２ 期
聂 万江等． 冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
７ ２ ９
冬 季 轮 胎 胎 面 胶 配 方 的研 究
聂 万 江， 韩 慧 ， 李文东
（ 北京橡胶工业研究设计院 ， 北 京 １ ０ ０ １ ４ ３ ）
摘要 ： 研 究 高 寒 和 普通 冬季 轮胎 胎 面胶 的配 方 与 性 能 。结 果 表 明 ： 天 然橡 胶 和顺 丁橡 胶 适 用 于 高 寒 地 区 冬 季低 速
面胶 的硬 度也 比普 通轿 车 轮胎低 。
沫橡 胶 制备 的轮 胎 中的发泡槽 类 似 。
本 工作 跟踪 国 内外 冬季 轮胎 配方技 术 的最新
进展， 根 据冬 季 轮胎 在 不 同 区 域 范 围 的不 同 使用 要求， 设 计 高寒地 区冬 季 轮 胎 和普 通 冬 季 轮 胎两 类 配方 ， 以期 为冬 季轮 胎配 方设计 提供 参考 。
冬 季 轮胎 的 特点 主要 是 在 低 温 、 冰 雪 路 面 上 具 有 较高抓 着 力 和牵 引力 ， 同 时在 松 软 雪 地 上具 有 较好 的 横 向操 控 性 及 行 驶 稳 定 性 。世 界 上 约
制稳 定性 下降 和耐磨 性能 降低 。此 外是 在低 温下 通过 软化 剂而 使 橡胶 中含 有 分 散水 泡 ， 这 种 泡 沫 橡胶 所组 成 的轮胎具 有很 大 的缺 陷 ， 不容 易排 水 ， 因为气泡 在胎 面上 形成 了 凹陷而不 是 凸出 。这类 轮胎 的加 工技 术非 常复杂 ， 而 且加 工费用 也很 高 。 有关 雪地 防滑 轮胎专 利 中提到 在胎 面胶 中加 入水 溶 性 晶体盐 ， 如 氯 化钠 、 硫 酸镁 和硫 酸 钾 等 ， 或者 加入 一些 抗 湿 滑助 剂 等 功 能 材料 ， 以 提 高 防
滑性 能 和在 冰面或 积雪路 面 上 的牵 引力 和刹 车能
３ ｏ 的地 区每 年需使 用 冬季 轮胎 ， 目前 ， 德 国和 芬 兰 已将“ 在 冬 季 强 制 国 民使 用 冬 季 轮 胎 ” 列 入 立
法 。在北 美和 欧 洲 ， 冬 天换 用冬 季 专 用 轮 胎 已经
被人 们普 遍接 受 ， 并 且 成 为 冬 季道 路 安 全 的重 要 保 障 。而 我 国的 普 遍 现象 还 是 一 种 轮 胎 度 四季 ， 人们 对冬 季轮 胎 的认 识 和使 用 才 刚 起 步 ， 故 开 发 冬季 轮胎 具有 广 阔的市 场前 景 。
冬季 轮胎 配方 不 同于普 通轿 车 轮胎 。为 了提
力， 改善 行驶 中 的排水性 ， 这是 因为其 中所含 的水 溶性 晶体盐从 轮 胎 中析 出或 溶 解 在水 中 ， 而使 其
原来 所 占据 的部 分 形成 槽 ， 这 些 槽 的功 能 与用 泡
高胎 面 的抓着 性 能 、 抗湿 滑 性能 ， 在 配方 中大量 使 用性 能优 异 的 白炭 黑 、 溶聚丁苯橡胶 （ Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ） 、 钴 系顺 丁橡 胶 （ 钴系 Ｂ Ｒ） 、 异戊橡胶 、 环保油 等， 胎
性能 。
关键词 ： 冬季轮胎 ； 胎 面 胶 配方 ； 抗 湿 滑性 能 ； 冰雪 路 面 行 驶 性 能 ； 硫酸镁 ； 抗 湿 滑助 剂 中图分类号 ： Ｔ Ｑ３ ３ ６ ． １ ； ＴＱ３ ３ ２ ； ＴＱ３ ３ ３ ． １ ／ ． ２ 文献 标 志 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ８ １ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ７ ２ ９ — ０ ５
资料 显示 ， 为 了提 高冬 季 轮胎 的牵 引 力 和 刹 车性 能 ， 一 般 采 用 下述 方 法 ： 在 轮胎 上 安 装 防滑
钉； 将 硬 质粉 末如 玻璃 粉加 入到 胎 面胶 中 ； 使 用低
温下 具 有韧性 的聚 合 物 ， 或 在 胎 面胶 中加 入 交 联 橡胶 粉 ， 或在 泡 沫 橡 胶 中形 成 分散 的气 泡 。但 是