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

提高载重轮胎耐磨性的窄聚集体尺寸

分布炭黑

黄元昌
( 全国橡塑机械信息中心，北京 100143)

摘要 ： 为提高载重轮胎耐磨性，以往一味提高炭黑比表面积的做法已被证明效果不好。当前轮胎生产商尝试用计算机模拟技
术，研发生产窄聚集体尺寸分布（ASD）的炭黑。研究介绍了采用新技术生产的新型 EB262 窄 ASD 炭黑对载重轮胎性能的影响。
关键词 ： 窄聚体尺寸分布（ASD）；炭黑 ；载重轮胎 ；性能
中图分类号 ： TQ330.381 文章编号 ： 1009-797X(2018)17-0060-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.17.013

众所周知，炭黑是载重轮胎最重要的一种增强材
料。为满足轮胎的耐磨性要求，研究人员已研发出许
多牌号的炭黑（图 1 所示）。而以前用于提高载重汽车
轮胎性能的方法是加入高比表面积炭黑。诚然，炭黑
的比表面积越大，则就越难达到好的分散效果。而当
炭黑的比表面积增加到一定程度时，则轮胎的耐磨性
就不能进一步提高。如以 ASTM 标准炭黑 N134 为实
例，其用于轮胎时，轮胎的耐磨性能在达到最大值后
开始下降。此外，随着炭黑比表面积的增大出现了明
显的填料 - 填料网络结构，这会对橡胶的滞后作用产
生不利的影响。尽管生产商能够生产出较细粒子的炭
黑，但较细的炭黑难以达到适度的分散及增加滞后作
用，故将其用于载重汽车轮胎并无实际的好处。 图 1 炭黑的比表面积对胎面胶磨损率的影响
而新的目标是在保持胎面胶滞后水平和加工性能
的基础上，通过调整炭黑的形态以达到明显提高胎面 表 1 EB262 炭黑和 N134 炭黑的主要性能对比
性能 测试方法 N134 EB262
胶耐磨性的目的。而保持参比炭黑特有的比表面积水 -1
碘值 /(mg.g ) ASTMD1510 131 131
-1
2
平，以聚集体尺寸分布（ASD）为指标制备炭黑。为 比表面积（STSA)/(m .g ) ASTMD6556 131 131
-1
吸油值（OAN)/(mL . g ) ASTMD2414 127 132
生产窄 ASD 炭黑，则通过采用现代计算机模拟技术， 压缩吸油值 (COAN)/(mL . g ) ASTMD3493 102 100
-1
研发出高难度的炭黑生产技术，来生产窄 ASD 炭黑。 着色性 ASTMD3265 131 143
下面将集中介绍采用这些新技术研制出新炭黑牌号 而图 2 表示出两种炭黑的 ASD，可看出，窄
EB262 对载重汽车轮胎性能的影响。 ASD 的 EB262 在 STSA 和 COAN 恒定条件下，中
等尺寸聚集体增多，而大尺寸和非常小的尺寸聚集体
1 窄 ASD 炭黑 明显减少。特别是小尺寸的炭黑聚集体在工业规模的
表 1 列出 N134 炭黑和 EB262 炭黑主要性能的对 混炼中很难分散，而经常会成为大的炭黑团聚体，与
比。由此可看出，两种炭黑具有相同的比表面积和相
似的结构，而窄 ASD 牌号炭黑的着色性便显著增大。
作者简介 ：黄元昌（1939-），男，长期从事外文科技资料
着色性在轮胎工业中通常被用于表征耐磨性能。着色 翻译工作，已发表论文数十篇。
性由特定的 ASD 差异造成的。 收稿日期 ：2017-09-05

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