高耐磨耗橡胶配方

对于高耐磨耗要求，首先在胶种的选择上来作调整，选择一款耐磨性高的橡胶会很大程度解决问题。

聚氨酯橡胶是所有橡胶中耐磨耗性最好的一种，聚氨酯橡胶的耐磨性比其他橡胶高10倍以上，常温下具有优异的耐磨性，但在高温下它的耐磨性会急剧下降。在通用的二烯类橡胶中，顺丁橡胶的耐磨耗性最好。从结构上分析，主要原因是它的分子链柔顺性好、弹性高、玻璃化温度较低(-95～105℃)。硫化胶耐磨耗性一般随生胶的玻璃化温度(Tg)的降低而提高。顺丁橡胶硫化胶的耐磨耗性随顺式链节(1,4-结构)含量的增加而提高。用顺丁橡胶制作的轮胎胎面胶，在良好路面和正常的气温下，耐磨耗性比丁苯橡胶和天然/顺丁并用胶高30%～50%。顺丁橡胶的相对耐磨性，随轮胎使用条件苛刻程度的提高而明显增加，这是由于在此条件下，顺丁橡胶的磨耗基本上属于疲劳磨耗，而此时天然橡胶和丁苯橡胶则以卷曲磨耗为主。在道路平直、气温较高而使用条件不苛刻的情况下，顺丁橡胶胎面胶的耐磨耗性，与丁苯橡胶胎面胶相近。顺丁橡胶用作胎面胶的主要缺点是抗掉块能力低，因此实际应用中经常与天然橡胶、丁苯橡胶并用。当顺丁橡胶在并用胶中的并用比例增加到60％时，并用胶的耐磨耗性增加。但是顺丁橡胶的工艺性能不好，因此其并用比例通常不超过50%。

丁苯橡胶的耐磨耗性，随分子量的增加而提高。溶聚丁苯橡胶的耐磨耗性优于乳聚丁苯橡胶。用于轮胎胎面胶的丁苯橡胶在苛刻的使用条件下，不充油的SBR-1500比充油37.5份的SBR-1712的耐磨耗性提高5%～10%；但在苛刻的条件下，特别是在高温时，则不如SBR-1712。

天然橡胶的耐磨耗性不如顺丁橡胶和丁苯橡胶，但却优于合成的异戊橡胶。

丁腈橡胶硫化胶的耐磨耗性比异戊橡胶要好，其耐磨耗性随丙烯腈含量增加而提高。羧基丁腈胶耐磨性较好。

乙丙橡胶硫化胶的耐磨性和丁苯橡胶相当。随生胶门尼黏度的提高，其耐磨耗性也随之提高。第三单体为1,4-己二烯的EPDM,耐磨性比亚乙基降冰片烯和双环戊二烯为第三单体的EPDM好。

丁基橡胶硫化胶的耐磨耗性，在20℃时和异戊橡胶相近；但当温度升至100℃时，耐磨耗性则急剧降低。丁基橡胶采用高温混炼时，其硫化胶的耐磨耗性显著提高。

设计合适硫化体系，适当提高交联密度，硫化胶的耐磨耗性随交联密度的增加有一个最佳值。耐磨耗性达到最佳状态时，最佳硫黄的用量与炭黑的结构度有关，随炭黑用量增大、结构性提高而降低。在提高炭黑的用量和结构度时，由炭黑所提供的刚度就会增加。因此保持刚度的最佳值，就必须降低由硫化体系所提供的刚性部分，即适当地降低交联密度或硫化程度。

交联键类型的影响橡胶的耐磨性。一般硫黄+促进剂CZ体系的耐磨耗性较好。以DTDM+硫黄（低于1.0份）+促进剂NOBS体系硫化的硫化胶耐磨耗性和其他力学性能都比较好。轮胎实际使用试验表明，硫化胶生成单硫键可提高轮胎在光滑路面上的耐磨耗性。

填充补强剂的品种、用量和分散程度对橡胶的耐磨性有很大的影响。通常随炭黑粒径减小，比表面积、表面活性和分散性的增加，橡胶的耐磨耗性提高。

炭黑的用量与硫化胶耐磨性的关系曲线有一个最佳值，各种橡胶的最佳填充量，按下列顺序增大：NR＜IR＜不充油SBR＜充油SBR＜BR。天然橡胶中的最佳用量为45～50份；异戊橡胶和非充油丁苯橡胶中为50～55份；充油丁苯橡胶中为60～70份；顺丁橡胶中为90～100份。一般用作胎面胶的炭黑最佳用量，随轮胎使用条件的苛刻程度提高而增大。

填充新工艺炭黑的硫化胶耐磨耗性比普通炭黑的耐磨耗性提高5%。用硅烷偶联处理的白炭黑也可以提高硫化胶的耐磨耗性。

尽可能不用或减少软化剂的用量，通常在胶料中加入软化增塑剂能降低硫化胶的耐磨耗性。充油丁苯橡胶（SBR-1712）硫化胶的磨耗量比SBR-1500高1～2倍。在天然橡胶和丁苯橡胶中采用芳烃油，对耐磨耗性损失影响较小。

在疲劳磨耗的条件下，胶料中添加防老剂改进耐热、耐疲劳破坏的性能，能有效地改进耐磨性。通过轮胎的实际使用试验证明，防老剂能提高轮胎在光滑路面上的耐磨耗性。防老剂最好采用能防止疲劳老化的品种。具有优异的防臭老化的对苯二胺类防老剂，效果突出。防老剂D对NR的防止疲劳老化有一定的效果；但对SBR则无效。在SBR中，选用防老剂IPPO对其疲劳老化有防护效果。