Nghiên cứu độ thấm của lớp lót lốp xe tải ở nhiệt độ sử dụng: Thiết lập các phương pháp thử nghiệm tương phản

Nghiên cứu tập trung: hiệu suất thẩm thấu của lớp lót ở nhiệt độ sử dụng thực tế

Theo Rubber World, công việc được thực hiện bởi David R. Southwell và Joseph A. Incavo (cố vấn) đã thiết lập một phương pháp thử nghiệm hiệu quả có thể được sử dụng để kiểm tra và so sánh hiệu suất thẩm thấu của thiết kế lớp lót lốp thực tế trong điều kiện nhiệt độ sử dụng thực tế. Trọng tâm của nghiên cứu nằm ở chính “phương pháp thử nghiệm”: bằng cách thiết lập một con đường thử nghiệm có thể hành động, hiệu suất thẩm thấu giữa các thiết kế lớp lót khác nhau có thể được định lượng tương phản mà không còn bị mắc kẹt trong một phán đoán thực nghiệm trong một điều kiện duy nhất.

Lớp lót lốp là một thành phần quan trọng để duy trì áp suất không khí trong lốp và giảm sự xâm nhập của khí. Hiệu suất của nó liên quan trực tiếp đến khả năng duy trì áp suất bơm hơi và hiệu suất kháng lăn. Đối với lốp xe tải, thời gian dài, điều kiện hoạt động tải cao làm cho lớp lót ở môi trường nhiệt độ cao hơn trong một thời gian dài, và độ nhạy cảm của hành vi thẩm thấu đối với nhiệt độ do đó trở thành một biến không thể tránh khỏi trong đánh giá thiết kế. Nghiên cứu tương ứng các điều kiện nhiệt độ thử nghiệm với kịch bản “trong dịch vụ” (sử dụng thực tế), nhấn mạnh việc thu thập dữ liệu thẩm thấu ở nhiệt độ gần với điều kiện làm việc thực tế, cung cấp cơ sở gần gũi hơn với ứng dụng để sàng lọc vật liệu lót so với thiết kế cấu trúc. Ý nghĩa của phương pháp kiểm tra

: Từ các thông số vật liệu đến thiết kế tương phản

báo cáo chỉ ra rằng việc thiết lập phương pháp này cho phép hiệu suất thẩm thấu của “thiết kế lớp lót lốp thực tế” có thể được kiểm tra và so sánh. Điều này có nghĩa là các đối tượng đánh giá không còn bị giới hạn trong các mẫu keo kín không khí, mà hướng tới cấu hình thiết kế thực tế. Đối với ngành công nghiệp lốp xe và cao su, khả năng tương phản này giúp tạo ra sự đánh đổi rõ ràng hơn giữa công thức và sơ đồ kết cấu: sự khác biệt thẩm thấu giữa các lớp keo kín khí khác nhau, độ dày lớp khác nhau và sự kết hợp giữa các lớp, có thể được trình bày dưới một khung phương pháp thống nhất. Từ quan điểm vật liệu và công thức, độ kín khí của lớp lót thường liên quan chặt chẽ đến khả năng ngăn chặn khí của cao su ma trận, hệ thống đóng gói và cấu trúc mạng được hình thành bởi hệ thống lưu hóa. Việc lựa chọn và liều lượng bổ sung chất độn sẽ ảnh hưởng đến độ dày đặc của keo và khả năng vận động của phân đoạn, trạng thái phân tán và vai trò giao diện của chất độn như than trắng đen cũng sẽ thay đổi đường dẫn khuếch tán của khí trong keo; Mật độ liên kết chéo được xác định bởi hệ thống lưu hóa ảnh hưởng đến khoảng trống giữa các chuỗi phân tử và các kênh thẩm thấu. Phương pháp thử nghiệm thẩm thấu liên quan đến nhiệt độ được cung cấp bởi nghiên cứu này cung cấp một phương tiện phát hiện có thể so sánh cho hiệu suất của các biến công thức ở nhiệt độ gần sử dụng và cũng thiết lập cơ sở đánh giá cho việc tối ưu hóa công thức của keo lớp kín khí. Mặc dù báo cáo tập trung vào sự tương phản giữa phương pháp thử nghiệm và thiết kế lớp lót và không tiết lộ dữ liệu công thức hoặc phụ trợ cụ thể, phương pháp của nó có giá trị tham chiếu trực tiếp cho ngành công nghiệp phụ trợ polymer. Chất liệu cao su lót trong điều kiện nhiệt độ cao và sử dụng lâu dài cũng phải đối mặt với vấn đề lão hóa, việc lựa chọn chất chống lão hóa và chất chống oxy hóa sẽ ảnh hưởng đến việc duy trì hiệu suất của chất liệu cao su trong môi trường oxy nóng, do đó ảnh hưởng đến sự ổn định của hành vi xâm nhập. Đặt thử nghiệm thẩm thấu trong điều kiện nhiệt độ sử dụng có thể giúp tập trung vào tác động tiềm tàng của quá trình lão hóa vật liệu đối với hiệu suất rào cản trong khi đánh giá độ kín khí. Ngoài ra, nghiên cứu nhấn mạnh việc kiểm tra và so sánh “thiết kế lớp lót lốp thực”, gợi ý rằng việc đánh giá chương trình phụ trợ và chất độn nên cố gắng gần với cấu hình và điều kiện làm việc thực tế, thay vì chỉ dựa vào mẫu thử tiêu chuẩn. Đối với các kỹ sư công thức trong lĩnh vực lốp xe và cao su, điều này có nghĩa là trong việc bổ sung chất độn, màu đen than trắng và điều chỉnh hệ thống lưu hóa, có thể sử dụng các thử nghiệm thẩm thấu liên quan đến nhiệt độ này để tạo ra một bức tranh hiệu suất hoàn chỉnh hơn, độ kín khí, lão hóa và tính khả thi của quy trình được xem xét trong cùng một khung đánh giá. Đóng góp chính của nghiên cứu này là thiết lập và xác minh một phương pháp có thể kiểm tra và so sánh hiệu suất thẩm thấu của lớp lót lốp ở nhiệt độ sử dụng thực tế. Đối với thiết kế cấu trúc lốp và phát triển công thức cao su, phương pháp này cung cấp các công cụ phát hiện tương phản; Đối với việc đánh giá các chương trình phụ trợ như chất chống lão hóa, chất chống oxy hóa, hệ thống lưu hóa và chất độn bổ sung, nó cũng gợi ý sự cần thiết phải kiểm tra hiệu suất vật liệu trong điều kiện làm việc gần thực tế. Tiếp theo, nếu dữ liệu thâm nhập có thể được liên kết với các biến công thức keo và hệ thống điều kiện lão hóa, nó sẽ có lợi hơn cho việc tối ưu hóa định hướng của vật liệu lót.

Nguồn:Permeation of truck tire innerliners at in service temperatures， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.