对于轮胎行业来说，轮胎胎面胶的耐磨性和抗湿滑性研究是非常重要的。橡胶和炭黑及其它补强剂对胎面胶耐磨性和抗湿滑性起关键作用。目前室内试验对于耐磨性和抗湿滑性的研究应该说是快速和简便的，但是由于试验环境的影响，往往产生与实际路面试验相反的结果。恒宇仪器公司生产的箱包磨耗试验机可以解决这个问题。本工作采用该仪器测定含NR/BR并用胶以及炭黑N220,N234,N330,N375和N660的胎面胶耐磨性，以研究各种条件下胎面胶的耐磨性能变化。
1.试验原理及方法
箱包磨耗试验机试验装置以及试验工作区照片如图所示。将橡胶圈试样以一定的负荷、一定的倾角在转动的摩擦盘上运行，称量其质量损失(即磨耗量)。摩擦盘的速度和类型、负荷、倾角等可以在很大范围内进行调整。
该仪器可对试验中产生的“磨耗胶料粘表面”予以消除。由于橡胶的粘性，试验中磨耗掉的橡胶粘在胶圈表面，可能导致试验数据很不准确。仪器通过在表面撒一定量的氧化铝/氧化镁粉末，该粉末带走了磨下的胶料，并使表面干燥干净。试验仪器处在封闭的环境中，不会受到外界粉尘的影响。该仪器还可以通过水泵往橡胶圈及摩擦盘喷循环水，测量其侧向力。侧向力越大，表示其抗湿滑性越佳。
除了更换胶圈和改变胶圈质量外，其它操作均在人机界面完成并由计算机记录储存数据。
胶料的常规物理性能按相应国家标准进行测试.
2.结果与讨论
(1)NR/BR并用胶的耐磨性
NR/BR并用胶常规物理性能试验结果如表1所示。箱包磨耗试验机测定的数据见表2和3。表中条件1为高速高倾角，条件2为低速高倾角，条件3为高速低倾角，条件4为低速低倾角。条件1和2表示轮胎使用条件极苛刻，条件3和4表示轮胎使用条件较温和。为了保证试验的准确性和可重复性，每个试样在进行磨耗试验前必须先预热，以使每个样品达到相同的表面状况。任何一组试验均首先以一个旋转方向开始，从小编号试样开始到大编号试样结束，然后以另一个旋转方向从大编号试样开始到小编号试样结束。这样试验误差小。每个试验条件下的磨耗试验重复2～4次，取平均值。试验数据由计算机记录。
试验数据的标准偏差见表4。标准偏差可反映相对于平均值的离散程度。从表4可以看出，箱包磨耗试验机使用稳定，磨耗误差较小，标准偏差大仅为0.078。
表5示出了相同条件下的4组磨耗试样的平均试验结果。以配方N100胶料的耐磨性指数为100绘出的NR/BR并用胶耐磨性指数曲线如图4所示。
从表5和图4可以看出，在极苛刻的条件(条件1和条件2，高倾角16°)下，BR的耐磨性大大优于NR。在普通温和条件(条件3和条件4，低倾角5.5°)下，BR的耐磨性优于NR，但差距并不太大。
综合表1～3所示的试验结果可以看出，当胶料在普通温和条件下使用时，BR用量为30份(即NR/BR并用比为70/30)时，胎面胶即可表现出优异的耐磨性能。
(2)炭黑坟充胶的耐磨性
炭黑填充胶常规物理性能试验结果见表6。箱包磨耗试验机试验数据的标准偏差以及相同条件下4组磨耗试样的平均试验结果分别见表7和8。以配方C660胶料的耐磨性指数为l00绘出的炭黑填充胶耐磨性指数曲线如图5所示。
结论
本工作使用箱包磨耗试验机研究含NR/BR并用胶及不同品种炭黑的胎面胶的耐磨性，得出以下两点结论。
(1)在温和路面条件下，以NR为主的胎面胶中并用30份BR即可获得优异的耐磨性能。
(2)在极苛刻路面条件下，轮胎胎面胶建议使用N220和N330系列炭黑;胎面胶采用炭黑N375和N234，其耐磨性基本相同;在不影响物理性能的情况下，胎面胶配方中并用炭黑N66。有利于降低成本并改善加工性能。
箱包磨耗试验机用于轮胎胎面胶耐磨性能的研究，试验重复性和准确性均较高，对在各种不同条件下使用的轮胎耐磨性研究具有很高的指导价值。
更多关于：耐磨性测试仪
