CN117054124A

CN117054124A - 一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法、应用和计算机程序产品

Info

Publication number: CN117054124A
Application number: CN202311141667.9A
Authority: CN
Inventors: 董兴旺; 刘辉; 刘国庆; 王丹灵; 严金洁; 张洪益; 刘超
Original assignee: Zhongce Rubber Group Co Ltd; Hangzhou Haichao Rubber Co Ltd
Current assignee: Zhongce Rubber Group Co Ltd; Hangzhou Haichao Rubber Co Ltd
Priority date: 2023-09-05
Filing date: 2023-09-05
Publication date: 2023-11-14

Abstract

本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法、应用和计算机程序产品。本发明可以在在实验室，利用动态热机械分析仪（DMA），测试不同温度下的储能模量，通过数学的方法计算储能模量在低温下模量与高温下模量的比值，来预测胎面橡胶组合物的冰面抓地力性能，储能模量在低温下模量与高温下模量的比值越低，冰面抓地力性能越好。

Description

一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法、应用和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法、应用和计算机程序产品。

背景技术

轮胎作为汽车重要部件之一，从轮胎开发到消费者手中，需要经历一系列的测试，如室内测试，包括高速、耐久等；室外测试，包括干湿地制动、主观测试、磨耗里程、冬季性能测试（例如冰面抓地力、雪抓性能）等。

为了保证冬季行车安全，当环境温度在7℃以下时应更换冬季胎。不同的地域，依据环境的温度、雨雪天气的不同，更换的冬季胎的类型不同，以我国东北、内蒙、新疆、西藏等区域为例，冬季的环境温度降低至-10℃至-30℃，部分区域降低至-30℃以下，并且这些区域冰雪天气多，路面易积雪、结冰，传统的夏季胎、四季胎的安全性能下降。

因此在轮胎开发过程中冰面抓地力测试尤为重要，国家标准《轿车轮胎冰地抓着性能试验方法》（GB/T 41327-2022），该标准规定了在冰地路面上测量轿车轮胎抓着性能的试验方法。包括试验条件、试验步骤、数据处理、采用参照轮胎测试冰地性能的试验和试验报告。然而冰面抓地力测试受到季节和场地的影响较大，每年只有在特定的月份和场地才能进行冰面抓地力测试，且测试成本高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，该方法使用动态热机械分析仪（DMA），测试储能模量在低温下模量与高温下模量的比值，预测胎面橡胶组合物的冰面抓地力性能。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，该方法采用通过利用动态热机械分析仪，测试不同温度下的储能模量E’，采用数学的方法，计算在低温下模量与高温下模量的比值：

IG=E’_T1/E’_T2；

E’_T1：温度为低温T1时的储能模量E’，T1在-30至-10℃；

E’_T2：温度为高温T2时的储能模量E’，T2在10至30℃；

IG： E’_T1与E’_T2的比值，该比值越低，冰面抓地力性能越好。

作为优选，所述动态热机械分析仪在温度区间-120至120℃下，频率在1-20赫兹，应变在0.1～10%条件下，进行温度扫描。

作为再优选，所述动态热机械分析仪在温度区间-100至100℃下，频率在1-15赫兹，应变在0.1～8%条件下，进行温度扫描。

作为再优选，作为再优选，动态热机械分析仪在温度区间-70至80℃下，频率在5-15赫兹，应变在0.1～8%条件下，进行温度扫描。

作为优选，IG不大于20；再优选，IG不大于10。

进一步，本发明还公开了所述的方法在筛选冰面抓地力性能胎面橡胶组合物中的应用。

进一步，本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述方法。

进一步，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。

进一步，本发明还公开了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。

本发明由于采用了上述的技术方案，可以在在实验室，利用动态热机械分析仪（DMA），测试不同温度下的储能模量，通过数学的方法计算储能模量在低温下模量与高温下模量的比值，来预测胎面橡胶组合物的冰面抓地力性能，储能模量在低温下模量与高温下模量的比值越低，冰面抓地力性能越好。

附图说明

图1为本发明动态热机械分析仪测试的E’-Temp曲线示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清查、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。给予本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1-6的配方如表1所示。

表1

	例1	例2	例3	例4	例5	例6
							天然橡胶SVR20	30
顺丁橡胶BR9000		30	30	30	30	30
							丁苯橡胶A NS560	87.5	70
丁苯橡胶B HPR350			70
							丁苯橡胶C 3830				96.25	96.25	96.25
炭黑N234	10	10	10	10	10	10
							白炭黑1165MP	70	85	85	85	60	90
橡胶油A V700	10	10	10	10	10
							橡胶油B T3358						10
树脂A 4401	10			20
							树脂B 6083		20	20		20	20
硅烷偶联剂Si747	7	8.5	8.5	8.5	8.5	9
							氧化锌	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
硫磺	2	2	2	2	2	2
							促进剂TBzTD	2.9	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
硬脂酸	2	2	2	2	2	2
							防老化剂6PPD	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5

1.天然橡胶，SVR20,越南产品；

2.顺丁橡胶，BR9000, 顺式丁二烯的质量占聚合物总重的94.5%，Tg为-109℃, 中石油大庆石化分公司产品；

3.丁苯橡胶A ，NS560，苯乙烯质量占聚合物总重的42%，乙烯基占丁二烯总重的30%，Tg为-23℃，瑞翁株式会社；

4.丁苯橡胶B， HPR350，苯乙烯质量占聚合物总重的20%，乙烯基占丁二烯总重的55%，Tg为-35℃，JSR株式会社；

5.丁苯橡胶C，SSBR 3830, 苯乙烯质量占聚合物总重的33%，乙烯基占丁二烯总重的34%，Tg为-38℃，旭化成株式会社；

6.炭黑N234，杭州中策清泉实业有限公司产品；

7.白炭黑1165MP，BET＝165 m²/g，索尔维化工产品；

8.橡胶油A，V700，芳香烃含量wt%为20%，环烷烃含量wt%为34%，石蜡烃含量wt%为46%宁波汉圣化工有限公司产品；

9.橡胶油B，T3358，芳香烃含量wt%为8%，环烷烃含量wt%为50%，石蜡烃含量wt%为42%，宁波汉圣化工有限公司产品；

10.树脂A，4401，芳香度为50%，Kraton Corporationn；

11.树脂B，SL-6083, 芳香度为10%，华奇(中国)化工有限公司；

12.硅烷偶联剂, Si747，江苏麒祥化工产品；

其它原材料皆为市场在售工业产品。

上述的胎面橡胶组合物的混炼方法如下：

第1步，胎面橡胶组合物中的二烯类橡胶、白炭黑、硅烷偶联剂、药品（除氧化锌、硫化剂、促进剂）进行混炼，在130℃～140℃区间恒温200秒～250秒；

第2步，将第1步混炼得到的橡胶组合物、氧化锌进行混炼，在125℃～135℃区间恒温100秒～150秒；

第3步，将第2步混炼得到的橡胶组合物、硫化剂、促进剂加入密炼机共同混炼，获得最终胎面橡胶组合物。

参比例采用传统的混炼方法。

1、粘弹性能测试

将混炼获得的胎面橡胶组合物采用动态热机械分析仪进行粘弹性能测试；

测试设备：日本UESHIMA公司制造的VR-7120型动态热机械分析；

测试条件：频率12Hz，动应变0.25％，测试温度-70至80℃；

测试数据：E’

冰面抓地力性能IG：用-20℃储能模量/20℃储能模量表征，IG值越低，冰面抓地力性能越好:

IG=E’_T1/E’_T2；

E’_T1:温度为-20℃时的储能模量E’;

E’_T2:温度为20℃时的储能模量E’;

IG: E’_T1与E’_T2的比值。

IG表征胎面橡胶组合物的冰面抓地力性能，IG越小冰面抓地力性能越好。

测试的性能指标如表2。

表2

	例1	例2	例3	例4	例5	例6
							E’_T1	898.98	758.44	174.25	139.44	49.01	73.19
E’_T2	13.89	14.61	15.42	11.25	10.89	14.89
							本发明方法测得的IG	64.7	51.9	11.3	12.4	4.5	6.5
GB/T 41327-2022方法测得的IG	100	103	109	107	118	115

通过表2，本发明测试的数据基本和GB/T 41327-2022方法测得的IG表现的一致。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于，该方法采用通过利用动态热机械分析仪，测试不同温度下的储能模量E’，采用数学的方法，计算在低温下模量与高温下模量的比值：

IG=E’_T1/E’_T2 ；

E’_T1：温度为低温T1时的储能模量E’， T1在-30至-10℃；

E’_T2：温度为高温T2时的储能模量E’ ，T2在10-30℃；

2.根据权利要求1所述的一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于，动态热机械分析仪在温度区间-120至120℃下，频率在1-20赫兹，应变在0.1～10%条件下，进行温度扫描。

3.根据权利要求1所述的一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于，动态热机械分析仪在温度区间-100至100℃下，频率在1-15赫兹，应变在0.1～8%条件下，进行温度扫描。

4.根据权利要求1所述的一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于，动态热机械分析仪在温度区间-70至80℃下，频率在5-15赫兹，应变在0.1～8%条件下，进行温度扫描。

5.根据权利要求1所述的一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于； IG不大于20。

6.根据权利要求1所述的一种胎面橡胶组合物冰面抓地力性能的预测方法，其特征在于； IG不大于10。

7.权利要求1-6任意一项权利要求所述的方法在筛选冰面抓地力性能胎面橡胶组合物中的应用。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6任意一项权利要求所述方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被处理器执行时实现权利要求1-6任意一项权利要求所述方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被处理器执行时实现权利要求1-6任意一项权利要求所述方法。