[发明专利]一种快速表征胎面胶干地抓着能力的方法、应用和计算机程序产品

说明书

本发明涉及轮胎的生产技术领域，尤其涉及一种快速表征胎面胶干地抓着能力的方法、应用和计算机程序产品。该方法通过大量的实验，创新性地把胎面胶的抓地贡献分为模量贡献（Modulus Part）和摩擦保持系数（friction Keep）。在发明中，仅使用橡胶动态机械分析仪（DMA），通过简单数据处理，可以快速获得胎面胶的抗干地抓着能力(Dry Performance）。所获得的结果，与实际轮胎干地刹车距离较好的相关性。

技术领域

本发明涉及轮胎的生产技术领域，尤其涉及一种快速表征胎面胶干地抓着能力的方法、应用和计算机程序产品。

背景技术

轮胎在干地上的摩擦系数，直接关系到汽车在干地上的刹车距离。胎面胶作为直接与地面的接触部分，其物理性能和粘弹性特性，与刹车距离有关。欧洲轮胎的“标签法”对轮胎的滚动阻力、噪音和抗湿地抓着能力有了规定，国内外对这三个性能的研究也比较多。比如，通过增加胎面中白炭黑的用量及相对应的硅烷偶联剂，可以显著地降低轮胎的滚阻并提高抗湿地抓着。另一方面，也有较多的工作来表征胎面胶的抗湿地抓着能力，如发明人在 CN112967768A专利中，介绍了一种使用一种硫化橡胶组合物的湿地粘附摩擦系数的计算方法及在轮胎设计中应用；在CN112883320A中，介绍了一种一种硫化橡胶组合物的湿地滞后摩擦系数的计算方法及在轮胎设计中应用。在以上两个专利中，将轮胎的湿地摩擦系数，分为了粘附摩擦系数和滞后摩擦系数，并与轮胎实车结果取得了较好的相关性。

但是，国内外普遍认为，与湿地性能只要单纯地增加白炭黑用量就能获得效果不同，干地抓着的机理似乎复杂的多。而在国内，整车厂对干地的性能的重视程度，也要普遍高于湿地的性能。但是行业却缺乏一种快速表征抗干地抓着能力的表征方法。在我们的专利 CN111337274A中，曾使用便携式摆动摩擦系数测定仪(以下简称PSRT)来表征湿地抓着能力，但是，PSRT对干地的效果却很不好。因此，轮胎制造企业和汽车厂家，往往只能通过把胎面胶做成轮胎，用实车刹车距离来表征干地抓着能力，但这种方法耗时长，耗费用较大。

发明内容

基于以上原因，本发明的目的是提供一种快速表征轮胎胎面胶干地抓着能力的方法，该方法通过大量的实验，创新性地把胎面胶的抓地贡献分为模量贡献(Modulus Part,下文简称 MP)和摩擦保持系数(friction Keep，下文简称FK)。在发明中，仅使用橡胶动态机械分析仪(DMA)，通过简单数据处理，可以快速获得胎面胶的抗干地抓着能力(DryPerformance,下文简称DP)。所获得的结果，与实际轮胎干地刹车距离较好的相关性。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种快速表征轮胎胎面胶干地抓着能力的方法，该方法采用橡胶动态机械分析仪进行检测，包括以下步骤：

1)获取橡胶动态机械分析仪的E₁’、tanδ和E₂’，其中E₁’为在20～40℃时某点的储能模量，tanδ为在20～40℃时某点的滞后损失；

2)计算模量贡献，MP＝E₁’/tanδⁿ，n的值在-0.5～1.5之间；

3)计算摩擦保持系数，FK＝E₂’/E’₁；

4)计算抗干地抓着能力系数，DP＝MP+FK。

作为优选，胎面胶的橡胶动态机械分析仪的温度扫描测试如下：

温度扫描范围为：-50～80℃；扫描频率为：20Hz；静应变为10％，动应变为：1％。

进一步，本发明还公开了所述的方法在筛选抗干地摩擦的轮胎胎面胶配方中的应用。

进一步，本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述方法。