بهینه‌سازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری کارآمد

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی ۱۱۲-۱۴۹۷۵

چکیده

در پژوهش حاضر، بهینه‌سازی خواص مکانیکی، دینامیکی و گرمایی آمیزه رویه تایر رادیال سواری با تأکید بر نقش و اثر سه جزء شتاب‌دهنده، دوده و روغن آروماتیک انجام شد. بدین منظور، ابتدا فرمول‌بندی مبنا بر پایه دو کائوچوی SBR/BR و گوگرد و سایر اجزای آمیزه‌کاری و بدون سه بخش یاد شده درنظر گرفته شد. اثر دو سامانه شتاب‌دهنده CBS/TMTD و TBBS/TMTD در مقادیر و نسبت‌های مختلف و به شکل نیمه‌کارا روی خواص آمیزه مبنا بررسی شده و بر این اساس سامانه شتاب‌دهنده مناسب انتخاب شد. سپس، آمیخته دوده‌های N330 و N550 در مقادیر و نسبت‌های مختلف به آمیزه اضافه شد و خواص آن بررسی و مقایسه شد تا مقدار بهینه آمیخته دوده‌ای N330/N550 مشخص شود. سرانجام، با مطالعه اثر مقادیر مختلف روغن آروماتیک روی خواص آمیزه رویه تایر، مقدار آن و نیز خواص بهینه آمیزه نهایی مشخص شد. برای تعیین خواص بهینه آمیزه نهایی آزمون‌های مکانیکی (استحکام کششی، درصد ازدیاد طول تا پارگی، خستگی، سایش، سختی و جهندگی)، آزمون‌های دینامیکی شامل DMTA در حالت کششی و همچنین آزمون گرمااندوزی انجام شد. نتایج نشان داد، خواص بهینه آمیزه در سامانه شتاب‌دهنده CBS به مقدار 8/0 قسمت وزنی و TMTD به مقدار 7/0 قسمت وزنی، آمیخته دوده‌های N330/N550 به نسبت 20/40 و روغن آروماتیک به مقدار 15 قسمت وزنی حاصل می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of Mechanical, Dynamical and Thermal Properties of a High Performance Tread Compound for Radial Tires

نویسندگان [English]

  • Mir Hamid Reza Ghoreishy
  • Ghasem Naderi
  • Ali Keshavarz
Rubber Processing and Engineering Department, Faculty of Processing, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box: 14975-112, Tehran, Iran
چکیده [English]

A high performance passenger tire tread compound was optimized for its mechanical, dynamical and thermal properties. A reference compound was based on a blend of SBR and BR, sulfur and other ingredients without accelerator, carbon black and aromatic oil. The effects of CBS/TMTD and TBBS/TMTD as accelerator systems were studied with different quantities and the best accelerator system was chosen. Then, the blends of N330 and N550 carbon blacks were added in different quantities and the properties of these samples were studied to determine the best carbon black blend. Finally, the effect of different quantities of aromatic oil was investigated and the optimized quantity of aromatic oil and the final properties of tire tread compound were defined. The mechanical and dynamical tests were carried out on appropriate samples to determine tensile strength, elongation-at-break, fatigue-to-failure, abrasion resistance, hardness, resilience, dynamical-mechanical properties and temperature rise due to the heat build-up. The results showed that the compound containing 0.8 phr CBS, 0.7 phr TMTD, 40 phr N330,
20 phr N550 and 15 phr aromatic oils demonstrated the best properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • tire
  • tread
  • rolling resistance
  • carbon black blend
  • aromatic oil