本发明专利技术涉及一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数和采用的混炼工艺不同，设定白炭黑份数与橡胶复合材料硫变性能之间的模糊影响因子A、混炼误差影响因子B、不同的硫变时间区域内特征数据折算因子C，高填充量白炭黑橡胶复合材料终炼胶通过硫变仪测得硫变特性的基础上，综合上述因子，得到高填充白炭黑橡胶复合材料终炼胶硫变数据，通过高填充量白炭黑胎面胶终炼胶与母胶硫变特征数据进行减法去重，优化高填充量白炭黑橡胶复合材料硫变数据，使得最终复合材料硫变性能数据更加趋向于真实数据，能够大幅度提高轮胎质量和降低硫化过程能源消耗。降低硫化过程能源消耗。降低硫化过程能源消耗。
【技术实现步骤摘要】
一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法
[0001]本专利技术涉及高填充量白炭黑橡胶复合材料制备领域，主要涉及绿色轮胎、高端轮胎等高档橡胶制品领域，提出了一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，能够大幅度提高轮胎质量和降低硫化过程能源消耗。
技术介绍
[0002]随着工业化进程的不断发展，汽车工业也迎来了史无前例的蓬勃发展，截至2018年汽车全球销售量稳步提升，同比和环比增长态势稳健，间接带动轮胎行业产能需求不断提高。然而，自2019，全球汽车销量首次出现大幅降低，导致了汽车产能过剩的库存量增多问题，必然的直接影响轮胎行业的制造与销售，尤其在作为全球轮胎主要生产国的我国，轮胎行业面临前所未有的艰难挑战。
[0003]新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车的动力方式、制动特点与传统燃油车存在非常明显的差异，其对轮胎的要求更加苛刻，在“低滚阻、高耐磨、高湿滑、耐切割、低噪音、抗静电”等各方面均需要大幅的性能提升。为此，全世界轮胎行业争相研究新材料、新工艺、新配方，以期在上述性能方面达到良好的平衡提升。
[0004]在材料方面，因为白炭黑填料具有降低轮胎的滚动阻力，增强干湿路面的抓着力，抗冰滑性，缩短刹车距离，增加安全系数，降低胶料生热，减少肩空等特性，白炭黑的应用范围不再局限于半钢乘用车轮胎，已经逐步向全钢载重轮胎，工程胎中辐射。
[0005]白炭黑不同于传统的炭黑，白炭黑表面被数量众多的极性羟基覆盖，使得白炭黑本身具有明显的极性特征，制备的白炭黑橡胶复合材料与传统的炭黑橡胶复合材料在性能、检测方法等方面都有很大的区别。基于硫化特性研究胶料的硫变行为一般基于阿伦尼乌斯方程的“时间
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温度等效”计算，然而此方法在白炭黑材料正式应用于轮胎行业后渐渐显现出明显的不适应性，其表观的硫变速度小于其真实的硫变速率，因此在行业应用中对于白炭黑配方的轮胎硫化时间设定一般都偏长，并且行业内的相关研究很少，也没人关注到表观硫变与真实硫变差异导致的硫化参数设定对“能耗”及“效率”的损失。
[0006]白炭黑填充的绿色轮胎与传统炭黑填充配方在硫变特性中的最大区别是，炭黑配方在硫化阶段的反应仅考虑硫化体系的交联，在硫变仪的测试表征中反应在扭矩随着测试时间的增加而上升。然而，白炭黑配方因白炭黑的极性特性，在硫变仪的热历程中，不仅存在硫化体系的交联而引发的扭矩提升，白炭黑的团聚及硅烷化二级反应同样对扭矩有很大的贡献，通过传统硫变仪得到的硫化曲线实际上是多种反应的叠加，不能真实反应白炭黑配方的硫化特性。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中传统硫变仪得到的硫化曲线实际上是多种反应的叠加，不能真实
反应白炭黑配方的硫化特性的问题，本专利技术提出一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，提出了基于白炭黑份数和混炼工艺的硫变数据处理方法，通过高填充量白炭黑胎面胶终炼胶与母胶硫变特征数据进行减法去重，优化高填充量白炭黑橡胶复合材料硫变数据。
[0008]一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数和采用的混炼工艺不同预判橡胶复合材料硫变性能，通过对实验测得的高填充量白炭黑橡胶复合材料的硫变曲线进行有针对性的优化，使得最终复合材料硫变性能数据更加趋向于真实数据，能够大幅度提高轮胎质量和降低硫化过程能源消耗。
[0009]优选的是，高填充量白炭黑橡胶复合材料，主要是指白炭黑用量在配方中用量超过80份，低于150份之间的范围。
[0010]优选的是，白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数预判橡胶复合材料硫变性能，主要是提出了一种基于填料相互作用形成的网络结构对胶料真实硫化性能的影响的评估方法。
[0011]优选的是，基于填料相互作用形成的网络结构，主要是指高填充量白炭黑橡胶复合材料在制备过程中，由于白炭黑特性、表面官能团以及粒径小等因素，使得大量的白炭黑与白炭黑之间形成交联网状结构，形成的填料网络结构会极大的影响硫变仪测定的橡胶复合材料硫变性能数据。
[0012]优选的是，网络结构对胶料真实硫化性能的影响，主要是指白炭黑与白炭黑填料之间的网络结构是使得测得的橡胶复合材料硫变性能曲线在不同的硫化时间内有较大的硫化差异。
[0013]优选的是，不同硫化时间，主要是通过硫化时间Ts1、T10、T50、T90，4个硫化时间段进行区分。
[0014]优选的是，硫化差异，是通过未形成白炭黑与白炭黑之间网络结构的理想橡胶复合材料硫变性能数据，与实际条件下测得橡胶复合材料硫变性能数据之间在不同硫化时间内进行有针对性优化。
[0015]优选的是，对胶料真实硫化性能的影响的评估方法，主要是根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数不同进行分段评估。
[0016]由于目前对于白炭黑橡胶复合材料硫变性能的测试一直沿用的是炭黑橡胶复合材料的测试方法，这种方法在用于测试白炭黑橡胶复合材料的硫变特性是存在一定弊端的，这主要是由于白炭黑橡胶复合材料在混炼过程中会发生硅烷化反应，而在这个反应中本身就会产生白炭黑与白炭黑之间，白炭黑与橡胶基体之间的网络结构，这种结构导致用炭黑橡胶复合材料硫变性能测试方法获得硫变数据比真实硫变数据都高了(在数据上的表征就意味着硫化时间长了，这样多余的硫化时间一方面会增加能耗，另一方面也会导致胶料存在胶烧的危险，降低了胶料的性能)。因此，白炭黑用量的份数就是一个重要的影响因素，在本申请中我们定义为“白炭黑份数与橡胶复合材料硫变性能之间的模糊影响因子A”。
[0017]优选的是，根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数不同进行分段评估，主要是提出了一个关于白炭黑份数与橡胶复合材料硫变性能之间的模糊影响因子A。具体分段方法为：
[0018](1)50份以下白炭黑填充橡胶复合材料；
[0019](2)50～80份白炭黑填充橡胶复合材料；
[0020](3)80～100份白炭黑填充橡胶复合材料；
[0021](4)100～120份白炭黑填充橡胶复合材料；
[0022](5)120～150份白炭黑填充橡胶复合材料；
[0023](6)150～180份白炭黑填充橡胶复合材料(不适用)；
[0024]对于模糊影响因子A的数值，主要是考虑白炭黑份数对硫变性能的影响，白炭黑分数越多，影响越大，A的数值就会越高，行业内经验总结得到，在80份以下的白炭黑，通过目前的混炼设备和工艺能够保证其均匀分散，因此A值较低，在0.01～0.018之间，超过80份白炭黑后白炭黑之间就会形成网络结构，形成的白炭黑与白炭黑之间的网络结构一般与白炭黑份数之间呈现正相关关系，因此A值随着白炭黑用量的增多，也是呈现正相关的关系。
[0025]关于对A的取值的确定是根据现有混炼技术对于不同白炭黑团聚程度的影响不同，A的取值本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，其特征在于：根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数和采用的混炼工艺不同，设定白炭黑份数与橡胶复合材料硫变性能之间的模糊影响因子A、混炼误差影响因子B、不同的硫变时间区域内特征数据折算因子C，白炭黑橡胶复合材料终炼胶通过硫变仪测得硫变特性的基础上，综合上述因子，得到高填充白炭黑橡胶复合材料终炼胶硫变数据，通过高填充量白炭黑胎面胶终炼胶与母胶硫变特征数据进行减法去重，优化白炭黑橡胶复合材料硫变数据，使得最终复合材料硫变性能数据更加趋向于真实数据。2.如权利要求1所述一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，其特征在于：其中终炼胶是指加硫磺后的橡胶复合材料，母胶是指未加硫磺的橡胶复合材料。3.如权利要求1所述一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，其特征在于：白炭黑橡胶复合材料，主要是指白炭黑用量在配方中用量超过80份，低于150份之间的范围。4.如权利要求1
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3任一所述一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，其特征在于：根据白炭黑在橡胶复合材料配方中的份数不同进行分段评估，白炭黑份数与橡胶复合材料硫变性能之间的模糊影响因子A的具体设定如下：(1)50份以下白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0；(2)50～80份白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0.01～0.018，白炭黑份数越多，模糊影响因子越高；(3)80～100份白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0.018～0.025，白炭黑份数越多，模糊影响因子越高；(4)100～120份白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0.025～0.030，白炭黑份数越多，模糊影响因子越高；(5)120～150份白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0.030～0.050，白炭黑份数越多，模糊影响因子越高；(6)150～180份白炭黑填充橡胶复合材料，A＝0.05～0.06，白炭黑份数越多，模糊影响因子越高。5.如权利要求1
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3任一所述一种高填充量白炭黑橡胶复合材料真实硫变性能的测试方法，其特征在于：根据采用的混炼工艺不同，设定混炼误差影响因子B，其中B1为剪切型混炼误差影响因子，B2为啮合型混炼误差影响因子；(1)50份以下白炭黑填充橡胶复合材料，混炼误差影响因子B＝0(B1＝0，B2＝0)；(2)50～80份白炭黑填充橡胶复合材料，剪切型混炼误...
【专利技术属性】
技术研发人员：田晓龙，刘华侨，汪传生，王孔烁，单体仑，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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