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影響輪胎磨耗的因素有哪些
閱讀：1447發(fā)布時間：2022-7-14
在一些注重理論的著作中，大多認(rèn)為交聯(lián)狀態(tài)對橡膠的磨耗性能影響不大。然而，這似乎不符合實(shí)際情況。試問：交聯(lián)明顯不夠的胎面和正硫化(正好*交聯(lián))的胎面，其耐磨性一樣嗎？顯然不是。
膠料的硫化程度以及硫化體系對包括磨耗性能的很多性能的影響顯而易見。
1) 硫化膠的硬度、靜態(tài)模量和動態(tài)模量隨交聯(lián)密度增加；
2) 硫化膠的斷裂強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及疲勞性能存在一個最佳交聯(lián)密度值；
3) 硫化膠的摩擦系數(shù)和動態(tài)滯后隨交聯(lián)密度減小。
1 硫化膠硬度和模量的影響
在設(shè)計硫化膠性能的指標(biāo)中，有人認(rèn)為硫化膠硬度重要，有人看300%的模量(或者定伸應(yīng)力)，也有人看動態(tài)儲能模量G’(或者拉伸模式的動態(tài)模量E’)。哪個正確呢？都對。
在聚合物種類和填料種類基本定型后，這三個指標(biāo)是正相關(guān)的。比如：300%模量越大的硫化膠往往動態(tài)模量也越大。硬度越大的硫化膠多數(shù)情況下其300%模量也大，但也有特殊情況。比如：聚合物-填料相互作用較強(qiáng)的硫化膠，像卡博特的濕法混煉膠E2C(之前的名字是CEC)，其300%模量較大的同時*模量卻較小，其硬度也較小。硫化膠的硬度和模量對輪胎磨耗性能的影響不盡相同。
高硬度：在等應(yīng)力的作用下，輪胎的形變相對較小，疲勞破壞的程度相對較輕。在卡客車輪胎TBR胎面設(shè)計中，硫化膠硬度是影響磨耗性能的重要指標(biāo)之一。
高300%模量：反映聚合物-填料相互作用越強(qiáng)，抗應(yīng)力破壞的性能越好；另外，在等應(yīng)力的作用下，輪胎的形變在苛刻度較高的情況下相對較小，疲勞破壞的程度相對較輕。
2 硫化膠斷裂強(qiáng)度和疲勞性能的影響
輪胎的磨損通常可分為均勻磨損和不均勻磨損，常見的不均勻磨損表現(xiàn)為胎面崩花、掉塊。在均勻磨損的情況下硫化膠的模量對磨耗性能的影響較大。但在不均勻磨損的情況下，比如磨損苛刻程度很高情況下的磨損，硫化膠的斷裂強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度則影響較大。有研究表面，硫化膠的斷裂強(qiáng)度或者其在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)間的模量越高，輪胎抗不均勻磨損的性能越好。
3 硫化膠的摩擦系數(shù)和動態(tài)滯后的影響
硫化膠的動態(tài)滯后越大，其與地面之間的摩擦系數(shù)也越大。對行駛中的輪胎接地的微小部分做簡單的受力分析，輪胎變形的應(yīng)力的反作用力F可以分解成與地面垂直和與地面平行的兩個力。與地面平行的力就是摩擦阻力，其宏觀反映就是輪胎的滾動阻力。這個摩擦阻力越大，反映出硫化膠的能量損失越多，損失的能量產(chǎn)生的熱效應(yīng)加上周期性的形變加速橡膠的老化，從而加速磨損。
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