溶聚丁苯橡胶在绿色轮胎胎面胶中的应用

加工·应用 合成橡胶工业，２０２０－０９－１５，４３（５）：４１４～４１８ＣＨＩＮＡＳＹＮＴＨＥＴＩＣＲＵＢＢＥＲＩＮＤＵＳＴＲＹ改性溶聚丁苯橡胶对轮胎胎面胶性能的影响郑　涛１，邵红旗２（１ 山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东枣庄２７７３００；２ 山东省科学技术情报研究院，济南２５０１０１） 摘要：考察了轮胎胎面胶中改性溶聚丁苯橡胶对白炭黑的分散效果、动态力学和力学性能的影响。

结果表明，链末端改性的溶聚丁苯橡胶ＮＳ６１６和链中与链末端改性的溶聚丁苯橡胶ＬＲＥ－１００，可显著减弱胶料中填料的Ｐａｙｎｅ效应，改善填料在橡胶基体中的分散性，降低胶料在动态形变下的生热，其中白炭黑在ＬＲＥ－１００中具有更加优异的分散性能，Ｐａｙｎｅ效应减弱明显。

与未改性溶聚丁苯橡胶相比，分子链改性后的溶聚丁苯橡胶的玻璃化转变温度（Ｔｇ）向高温区域移动，ＬＲＥ－１００可显著提高填料的分散性，使Ｔｇ处的损耗因子（ｔａｎδ）值升高，使得胶料在０℃附近具有较高的ｔａｎδ，６０℃附近具有较低的ｔａｎδ，同时改善了轮胎的制动性能和生热性能。

关键词：改性溶聚丁苯橡胶；轮胎；力学性能；白炭黑；Ｐａｙｎｅ效应；损耗因子 中图分类号：ＴＱ３３３ ５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－１２５５（２０２０）０５－０４１４－０５ 溶聚丁苯橡胶因具有生热低、收缩性低［１］、硫化速率快、耐磨及耐寒性能好等优点［２］，同时滚动阻力低、抗湿滑性能好，而日益成为轮胎工业，尤其是绿色轮胎、防滑轮胎、超轻量轮胎等高性能轮胎胎面胶并用体系的首选胶种［３－４］。

白炭黑可以有效地平衡轮胎的滚动阻力和制动性能［５］，同时还具有环境友好性［６］。

在汽车防抱制动系统中，白炭黑填充的溶聚丁苯橡胶复合材料可同时改善滚动阻力、湿路面抓着力和制动距离３项性能［７－８］，明显提高轮胎性能。

与此同时，溶聚丁苯橡胶表面性质与富含硅羟基的白炭黑相差较大，这导致白炭黑很难在橡胶基体中获得良好的分散性能［９－１０］。

轮胎绿色化激发材料升级佚名【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】1页(P36)【正文语种】中文随着多个国家和地区先后实施轮胎标签法以及我国节能减排目标提高，轮胎高性能化成为必然趋势。

溶聚丁苯橡胶(SSBR)可作为高性能轮胎的胎面胶，全面提高轮胎性能。

但目前国产SSBR仅相当于国外的第一代或第二代产品，而国外现在已开发出第三代、第四代甚至第五代SSBR。

而且，国产SSBR在产品系列化和质量上，与轮胎企业的要求还有一定差距。

因此SSBR生产企业加大技术投入力度，增加SSBR产品牌号，提高产品质量已经势在必行。

近年来，随着聚合物合成和分子设计技术的迅速发展，SSBR的质量和性能得到不断提升。

我国的SSBR虽然具有一定规模的产能，但装置利用率不高，国内用户也不稳定，且多为制鞋企业。

出于成本和加工工艺的考虑，我国轮胎企业大多采用价格稍便宜一些的乳聚丁苯橡胶，高性能的SSBR使用量较低。

专家认为主要有三点，一是受制于国内轮胎的加工和应用条件，目前我国只有几家大型轮胎企业从事SSBR的应用研究，大多数的中小轮胎企业在加工设备及配合技术等方面尚不具备应用SSBR的条件；二是国内高档汽车比例小，对高性能轮胎的需求不迫切，对SSBR的需求量不是太大；三是国产SSBR牌号较少，从产品性能上不能满足各种制品的要求。

欧盟轮胎标签法将于2012年11月1日生效，届时在欧盟销售的轿车胎、轻卡胎、卡车胎及公共汽车轮胎必须加贴标签，标示出轮胎的燃油效率、滚动噪声和湿抓着力的等级。

此外，随着国家节能减排力度的加大，SSBR在降低滚动阻力、提高湿抓地力的优势凸显。

在这一背景下，根据用户的需要开发相适应的产品牌号，加强应用研究，搞好技术服务和售后服务是摆在国内溶聚丁苯橡胶生产厂家面前的一项紧迫任务。

近年来，我国开展了许多丁苯橡胶科研开发与技术改革，大连理工大学化工学院与燕山石化研究院以正丁基锂为引发剂合成了丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，该共聚物与普通溶聚丁苯橡胶相比，不仅具有良好的物理机械性能，同时还具有低滚动阻力和高抗湿滑性能。

不同牌号溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用张　静，黄义钢，张锡熙，孙　钲，王子琪（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛　266400）摘要：研究4种牌号溶聚丁苯橡胶（SSBR）在高性能轮胎胎面胶中的应用。

结果表明：SSBR5251H胶料的门尼粘度较小，加工性能较好，回弹值最大，耐磨性能最好，滚动阻力最小；与SSBR5251H胶料相比，SSBR5360H和SSBR5271H胶料的300%定伸应力增大，回弹值减小，耐磨性能下降，SSBR5360H胶料具有最佳的抗湿滑性能，SSBR5271H胶料具有良好的抗湿滑性能和较低的滚动阻力；SSBR6440H胶料的门尼粘度最大，门尼焦烧时间最短，拉伸强度和撕裂强度最大，耐磨性能良好，与SSBR5271H胶料相比，其玻璃化温度相同，0 ℃时的损耗因子减小，60 ℃时的损耗因子和压缩疲劳温升增大，具有较高的滚动阻力和生热。

关键词：溶聚丁苯橡胶；高性能轮胎；胎面胶；抗湿滑性能；滚动阻力；耐磨性能；填料网络中图分类号：TQ333.1；TQ336.1 文章编号：1006-8171（2020）12-0730-05文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2020.12.0730近年来，汽车行业不断发展，轮胎产品消费趋势也逐渐向高品质、高性能、绿色环保轮胎升级[1]。

随着欧盟标签法的实施，为应对法规要求和满足市场需要，各轮胎生产企业对高性能轮胎的开发越来越重视。

高性能轮胎是指在能耗、安全性以及舒适性方面都更加优良的轮胎产品，主要指标包括抗湿滑性能、滚动阻力和耐磨性能。

研究表明[2]，每提高1个抗湿滑性能等级，刹车距离可缩短3～5 m；每提高1个滚动阻力等级，每条轮胎每5万km可节省17 L汽油，每辆轿车可节省68 L汽油。

高性能轮胎对减少交通事故、提高经济效益和社会效益具有积极意义。

目前，高性能轮胎胎面胶使用的生胶包括丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）和天然橡胶（NR）。

多官能化溶聚丁苯橡胶的制备及在节能轮胎中的应用张颖;廖桂英;张新军【摘要】将极性分子引入溶聚丁苯橡胶(SSBR)中,进行了合成方面的研究,同时对合成的官能化的SSBR、通用丁苯橡胶及进口官能化的SSBR在胎面胶的应用方面进行了性能检测.结果表明,使用通用SSBR胎面胶的滚动阻力相比乳聚丁苯橡胶(ESBR)的改善率达22％;官能化率低的SSBR相比于通用SSBR的滚动阻力又可改善10％;多官能化的“SSBR-N-Si加成物”相比于极性低分子有机硅化合物改性的SSBR滚动阻力还可改善25％,极性基团愈多且相对含量愈高的SSBR滚动阻力愈低.同时,官能化的SSBR还具有较低的生热性和加工性.官能化的SSBR将是合成橡胶及绿色轮胎工业发展的方向.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2016(043)010【总页数】8页(P44-51)【关键词】端基官能化;溶聚丁苯橡胶;绿色轮胎;低滚动阻力;节能【作者】张颖;廖桂英;张新军【作者单位】中国地质大学材料工程及化学学院,湖北武汉430000;中国地质大学材料工程及化学学院,湖北武汉430000;北京橡胶工业研究设计院,北京100143【正文语种】中文【中图分类】TQ336.1由于矿物燃料储量耗尽以及减少温室气体（例如CO2）方面的国际协定，节能和省燃料技术显得越来越重要。

在欧洲、美国和日本，通过立法机构的几个最新决定，将促进新的省燃料技术的实现。

2016年的欧洲环境条例规定，轿车的车队平均CO2排放量指标为130 g[CO2]/km，计划通过采用节省燃料的轮胎再减少二氧化碳排放量10 g[CO2]/km，甚至设想到2020年制订更严格的指标。

另外，轿车轮胎和载重汽车轮胎的新轮胎标签规定必须标有轮胎滚动阻力、轮胎湿路面抓着力和滚动轮胎噪声特性。

规定将抓着力分为A～D级，将滚动阻力分为A～G级，并将其编入了法规。

美国运输部（DOT）将采用标有轮胎滚动阻力、轮胎湿路面牵引力、轮胎胎面磨耗、燃料效率、安全性和耐久性数据的替换轮胎标签。

溶聚丁苯橡胶的结构、性能、加工及应用研究摘要：溶聚丁苯橡胶(SSBR)是轮胎生产中常用的胶种，符合绿色发展要求。

SSBR的牌号较多，不同SSBR在结构、性能方面也会表现出较大的差异性。

SSBR加工性能会对产品规格、性能带来直接性的影响。

对此，围绕SSBR展开结构、性能、加工应用方面的研究具有积极意义，可以提高SSBR分子结构设计水平，增强应用的合理性。

关键词：溶聚丁苯橡胶；结构；性能；加工；应用为响应绿色发展的政策号召，轮胎企业需要革新生产理念，研发创新性产品，增强产品竞争优势。

在生产环保轮胎的过程中，选择合适的原材料非常关键。

SSBR已经发展为轮胎企业生产中的一种常用原材料。

鉴于SSBR类型较多，其分子构造和组成存在显著差异，这对其在加工应用中的表现有着显著的影响。

对此需要加强对SSBR结构、性能等的研究，为高附加值SSBR的研发应用提供参考。

一、SSBR的结构与性能研究（一）结构及组成溶聚丁苯橡胶属于非结晶材料，而它的玻璃化转变温度（Tg）则是影响它的应用性能的关键参数。

Tg主要取决于其分子的微观结构以及具体组成。

从宏观的角度分析，尽管橡胶性能可以通过调整加工配方和工艺参数来实现，但是影响橡胶分子性能调控范围的因素主要是其微观结构、组成。

（二）微观结构与性能以SSBR2564A、SSBR2564S及SSBR5025-2为研究对象进行研究分析。

1.Tg利用DSC测定三种胶料的Tg，结果显示，SSBR2564A的测定水平最高，主要归因于它的苯乙烯成分以及反式-1,4-丁二烯的结构成分占比较多。

虽然测定结果显示SSBR5025-2的1,2-聚丁二烯结构含量最高，但是由于苯乙烯、反式-1，4-丁二烯含量低，故而Tg并不高。

对SSBR2564S的测定结果分析发现，其虽然在1，2-聚丁二烯含量方面高于SSBR2564A，但是苯乙烯含量比较低，再加上填充油具有低粘度特点，故而其Tg测定值也低于SSBR2564A2.交联密度在此次研究期间利用IICXLDS-15交联密度谱仪对三种胶料的交联密度加以对比。

第８期充环保油溶聚丁苯橡胶的制备及在高性能轮胎胎面胶中的应用梁红文１，任福君２，吴小兵２，张新军３，张建国１＊（１．中国石化巴陵石油化工有限责任公司，湖南岳阳　４１４０１４；２．杭州中策橡胶有限公司，浙江杭州　３１０００８；３．北京橡胶工业研究设计院，北京　１００１４３） 摘要：以自制路易斯碱为调节剂（调节剂Ｔ）、正丁基锂为引发剂，采用阴离子聚合法、填充环保型芳烃油ＲＡＥ制备环保型高乙烯基溶聚丁苯橡胶（ＨＶＳＢＲ），并对比研究了几种胎面用丁苯橡胶与顺丁橡胶（ＢＲ）并用胶的性能。

结果表明：少量的调节剂Ｔ有助于合成相对分子质量分布宽、加工性能好的ＨＶＳＢＲ，乙烯基质量分数可达０．６～０．７；ＨＶＳＢＲ／ＢＲ并用胶的综合物理性能、耐磨性能和动态力学性能较好，压缩疲劳温升和永久变形较小。

关键词：溶聚丁苯橡胶；环保油；乙烯基质量分数；物理性能；动态力学性能 中图分类号：ＴＱ３３３．１；ＴＱ３３３．２；ＴＱ３３６．１＋１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００６－８１７１（２０１２）０８－０４７３－０６作者简介：梁红文（１９６９－），男，湖南耒阳人，中国石化巴陵石油化工有限责任公司高级工程师，学士，主要从事溶聚丁苯橡胶合成及性能的研究工作。

＊通信联系人 欧盟制定的ＲＥＡＣＨ法规规定：自２０１２年１１月起在欧盟地区销售的新轮胎必须标明燃油效率、湿滑抓着性能以及滚动噪声等级，这对我国轮胎产品的生产和出口造成了很大压力［１－３］。

目前，全球绿色轮胎年增长率约为９％。

胎面用乳聚丁苯橡胶（ＥＳＢＲ）自身分子链结构存在缺陷，生热较大，抗湿滑性能较差，无法满足绿色轮胎发展的需要［４－５］，因此越来越多的具有特征链化学结构的溶聚丁苯橡胶（ＳＳＢＲ）替代ＥＳＢＲ用于胎面胶［６－７］。

其中高乙烯基含量的ＳＳＢＲ由于具有较窄的相对分子质量分布、较大的相对分子质量和优越的分子链特性使其滞后损失比低乙烯基含量的ＥＳＢＲ低。

代云水等［８］对不同乙烯基含量的ＳＳＢＲ性能进行研究，结果表明随着ＳＳＢＲ中乙烯基和结合苯乙烯含量的增大，胎面胶的湿地抓着力增大。

绿色轮胎——溶聚丁苯橡胶的可持续研发展望青岛森麒麟轮胎有限公司 钟虹目录1.新一代绿色轮胎的需求 1.新一代绿色轮胎的需求 2.溶聚丁苯橡胶对绿色轮胎的意义 2.溶聚丁苯橡胶对绿色轮胎的意义 2.1.对加工性能的提升 2.2.对四级性能的影响 2.3.对老化性能的影响 3.新一代溶聚丁苯橡胶的需求 3.1.全天候适用性 3.2.更优异的耐老化性能 3.3.与天然橡胶更好的相容性1.新一代绿色轮胎的需求 1.新一代绿色轮胎的需求更持久的安全性能 更低的滚动阻力 更持久的舒适性 更优异的操控性 兼顾四季性能 更长久的使用寿命2.溶聚丁苯橡胶对绿色轮胎的意义更优异的湿地性能更低的滚动阻力上图是使用乳聚丁苯配方胶料的“提升前”配方与改用溶聚丁苯橡胶后的 “提升后”配方的DMA数据对比。

溶聚丁苯橡胶提供了更优异的湿地性能与 更低的滚动阻力。

2.1. 对加工性能的影响通过潘恩效应可以看出溶聚丁苯橡胶与白炭黑加工性能更好2.2. 对四季性能的影响溶聚丁苯橡胶的使用限制了轮胎的四季适用性能2.3. 老化性能的影响——轮胎噪音与胎面硬度随使用里程增大轮胎使用初期• 轮胎噪音小 • 胎面硬度适中轮胎使用中期• 轮胎噪音明显变大 • 胎面硬度变化不大轮胎使用后期• 轮胎噪音不再变大 • 胎面硬度有明显上升2.3. 老化性能的影响制动性与操控性随使用里程下降3.新一代溶聚丁苯橡胶需求优秀的全气候适应性3.新一代溶聚丁苯橡胶需求改良溶聚丁苯橡胶的耐老化性能• 目前使用溶聚 丁苯橡胶的缺 点是老化后性 能不良。

• 需要从分子设 计的角度去改 良溶聚丁苯橡 胶。

使其耐老 化性能提升。

3.新一代溶聚丁苯橡胶需求实现溶聚丁苯橡胶与天然橡胶更好的相容性谢谢。