Page 112 - 《橡塑技术与装备》2021年11期（6月下半月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

果如表 8 所示。
表 8 调整胎面胶后轮胎高速性能对比
产品规格 方 案 试验结果
改善前 LT285/75R16 126/123 Q 部分天然胶， 170km/h 过
高炭黑含量 3min
改善后 LT285/75R16 126/123 Q 全天然胶，低 180km/h 过
炭黑含量 15min
从表 8 可以看出，选用全天然胶、炭黑含量稍低
图 5 胎面基部胶示意图
的胎面胶料，轮胎在试验过程中，肩部生热低，高速
解决措施为减薄胎面基部胶厚度，试验结果如表 性能较优越。
6 所示。 3.5 花纹设计
表 6 减薄胎面基部胶厚度 全地形高通过性越野轮胎（MT），因为要考虑轮
产品规格 改善方案 试验结果
胎的驱动力和通过性，所以花纹海陆比设计范围一般
改善前 LT285/75R16 126/123 Q 胎面基部胶厚 170km/h 过
4.0 mm 3min 在 50％ ~60％之间。如果花纹海陆比过小的话，虽然
改善后 LT285/75R16 126/123 Q 胎面基部胶厚 180km/h 过 驱动力和通过性加强了，但是由于肩部花纹块过小，
3.0 mm
6min
花纹沟过大，轮胎在行驶过程中，轮胎肩部变形较大，
从表 6 中数据可以看出减薄胎面基部胶厚度，对
造成生热高，高速性能就会下降。
提高轮胎的高速性能有一定的效果。
另外花纹沟角度也是非常重要的参数。为了保证
3.4 胎面胶料的选取
全地形高通过性越野轮胎（MT）的驱动性能及排泥性
轮胎胎面胶料的选取，直接影响到轮胎的性能。
能，横向花纹主沟角度一般在 8°~21° 之间。如果主花
全地形高通过性越野轮胎的胎面胶料的性能一般选用
纹角度设计过小的话，将影响花纹块的刚性，导致高
低生热，高抗撕裂性能的胶料来满足恶劣路况的使用。
速性能下降 ；反之将影响排泥效果，降低驱动力和通
胎面胶料中影响轮胎生热性能的主要是聚合物和填充
过性。解决措施如下 ：
体系，聚合物对胶料的滞后损失产生较大的影响，而
（1）可以通过适当的加大花纹块，来提高海陆比，
滞后损失决定了轮胎的生热和滚动阻力。滞后损失是
提高花纹块刚性，从而提高高速性能。如图 6，我们
指胶料动态变形时的能量损失，用 tanб 损耗因子来表
将每个节距的花纹块宽度增加 2mm，海陆比从 54%
示。 填充体系指的是炭黑的用量及种类。我们可以通
增加到 58.2%。
过改性炭黑或降低炭黑的用量来降低滞后损失，因此
需要选用较小 tanб 值的。影响轮胎的抗撕裂性能主要
是生胶体系、硫化体系及填充体系。其中生胶体系中，
天然橡胶的抗撕裂性能最好。硫化体系主要是影响交
联密度，撕裂强度和交联密度的关系有一个极大值，
一般随交联密度的增加，撕裂强度增大，并出现一个
极大值 ；然后随交联密度的增加，撕裂强度急剧下降，
和拉伸强度类似，但最佳撕裂强度的交联密度比拉伸
强度达到最佳值的交联密度要低。
解决措施 ：胎面胶采用全天然胶，低用量的炭黑。 图 6 花纹块示意图
调整后的胶料，经过检测其撕裂强度及压缩生热都有 （2）增加胎肩部花纹沟角度，增加花纹块的刚性。
显著的提升，如表 7 所示。 肩部花纹沟角度，从 15° 调整到 21°，如图 7 所示。
表 7 调整胎面胶胶料性能对比
拉伸强度 / 300% 定伸应 撕裂强度 /
MPa 力 /MPa MPa 压缩生热 /℃
改善前 18.47 14.86 40.86 29.55
改善后 25.43 15.08 48.62 22.6
图 7 花纹沟角度示意图
通过两种胎面胶料的试验，轮胎高速性能检测结

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