實(shí)驗(yàn)結(jié)果
   表3給出德墨西亞屈撓測試關(guān)于撕裂性能的一般結(jié)論。表3顯示，相對于只加炭黑的混煉膠，加入炭黑/白炭黑的混煉膠撕裂性能更好。盡管撕裂性能主要受割口和掉塊的影響，但德墨西亞屈撓試驗(yàn)可以總結(jié)出：炭黑/白炭黑的混煉膠撕裂性能比只加炭黑的混煉膠撕裂性能好。
                     
   測試混煉膠的性能依據(jù)更多實(shí)驗(yàn)條件，即輪胎的相關(guān)條件，撕裂分析儀也同樣適用。下面的測試用撕裂分析儀分析生熱對混煉膠撕裂性能的影響。
   可以看出，在較高的測試溫度下，對撕裂性能的影響非常明顯。測試溫度越高，割口增長速度越快，并且撕裂性能越差。因此，總結(jié)出描述混煉膠的撕裂性能，考慮生熱也是非常必要的。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)變形幅度達(dá)到25%以上時(shí)，割口增長速度更明顯。
另外，研究在高溫下，測定只加炭黑的混煉膠與炭黑/白炭黑的共混膠撕裂性能的區(qū)別是否效果更明顯。
   研究結(jié)果看出，添加炭黑/白炭黑共混物的混煉膠比單一炭黑混煉膠的撕裂性能有改善的趨勢，并且，只有當(dāng)變形幅度超過25%時(shí)，兩種混煉膠撕裂性能的區(qū)別才明顯。事實(shí)是這兩種混煉膠的區(qū)別并沒有更多實(shí)質(zhì)性的檢測，因?yàn)楫?dāng)白炭黑加入混煉膠時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)體系的總量從55份增加到68份。實(shí)際中，由于加入白炭黑，炭黑在混煉膠中占的比例應(yīng)有所減少，對這樣的混煉膠并未在研究中考慮。
   實(shí)驗(yàn)對三種不同比表面積的白炭黑作了比較。白炭黑分別為VN 2 GR，U7000和U7005，并且調(diào)整他們的用量比例，使混煉膠中填充體系的比表面積相同。白炭黑粒徑越小的，混煉膠撕裂性能越好，撕裂性能最好的是高比表面積(HSA)白炭黑U7005。
對添加相同份數(shù)的白炭黑對混煉膠撕裂性能的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)用高比表面積白炭黑代替低比表面積(LSA)白炭黑，并且填充份數(shù)相同時(shí)，其優(yōu)勢降低，即U7005用量是13份時(shí)，混煉膠撕裂性能還不如VN2 GR。
   為模仿生熱對撕裂性能的影響，割口增長速度對應(yīng)的變形幅度用指數(shù)功能表示，割口增長速度計(jì)算出確定在變形幅度22%時(shí)。確定這個(gè)點(diǎn)，因?yàn)樗�是確定測試精度和區(qū)別不同混煉膠的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
不同測試溫度下，填充炭黑/白炭黑兩種不同體系的混煉膠的裂縫增長速度，一種是E1900 +13份VN12 GR，另一種是E1900+9份U7500。HSA白炭黑與LSA白炭黑相比，優(yōu)勢明顯可見。
綜上所述，HSA白炭黑體系在裂縫傳播上比LSA白炭黑顯示了更多優(yōu)點(diǎn)，這也是這個(gè)報(bào)告所說明的。
◆硅烷偶聯(lián)劑對撕裂性能的影響
   表4對加入硅烷偶聯(lián)劑Si69的炭黑/白炭黑共混體系與不加硅烷偶聯(lián)劑的炭黑/白炭黑共混體系進(jìn)行了性能比較(表中2#配方和3#配方，4#配方和5#配方)，發(fā)現(xiàn)加入硅烷偶聯(lián)劑Si69，混煉膠300%定伸應(yīng)力明顯提高，而拉斷伸長率幾乎不變。并且硬度增加，粘彈損失得到改善，這是由于硅烷偶聯(lián)劑的作用，使白炭黑與橡膠的聯(lián)結(jié)加強(qiáng)。動(dòng)態(tài)性能如下：生熱明顯降低，在60℃時(shí)，落球回彈性較高，
損耗因子tanδ(60℃)較低。撕裂傳播性能， Graves試驗(yàn)，在100℃時(shí)，加入硅烷偶聯(lián)劑混連膠撕裂性能略有提高；沒有切口的C口型試驗(yàn)，加入硅烷偶聯(lián)劑在100℃時(shí)，撕裂性能保持不變。
               
   為保證獲得與白炭黑VN2 GR相同的比表面積，6#配方和7#配方的白炭黑U7005用量比4#配方和5#配方的用量小，加入相同份數(shù)的硅烷偶聯(lián)劑，測得混煉膠300%定伸應(yīng)力和損耗因子tanδ(60℃)略有改進(jìn)，Graves試驗(yàn)和沒有切口的C口型試驗(yàn)，6#配方和7#配方的撕裂性能保持同一水平。試驗(yàn)得出，加入硅烷偶聯(lián)劑混煉膠的撕裂性能沒有改變。由于低生熱改進(jìn)了C&C性能，割口、掉塊都有明顯改善。
再來看德墨西亞屈撓測試的結(jié)果，即割口傳播試驗(yàn)，結(jié)果完全不同。比較割口長度達(dá)到8～12mm時(shí)，在炭黑/白炭黑體系中加入硅烷偶聯(lián)劑的，混煉膠的撕裂性能變差。結(jié)論是，當(dāng)白炭黑U7005用量9份時(shí)，輪胎的割口、掉塊、崩花都取得了最好的性能。
Graves測試和德墨西亞屈撓測試兩種試驗(yàn)結(jié)果，撕裂性能相互矛盾的原因目前還不清楚�？梢约僭O(shè)，Graves測試受最大斷裂能的影響非常強(qiáng)，因?yàn)閷τ诹芽p的傳播來說，它反映了最大的撕裂能。在炭黑/白炭黑共混體系中加入硅烷偶聯(lián)劑，撕裂能提高了，即拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率保持不變，而300%定伸應(yīng)力提高了。另一方面，德墨西亞屈撓測試更多的研究疲勞性能，即樣品每一次彎曲引起的撕裂傳播，導(dǎo)致裂縫傳播的樣品彎曲。結(jié)果，作用在樣品的應(yīng)力就有很大不同。事實(shí)上，兩種不同的應(yīng)力都在輪胎應(yīng)用中體現(xiàn)，一是輪胎滾動(dòng)時(shí)，重復(fù)破壞部位的彎曲；二是轉(zhuǎn)彎時(shí)，破壞部位簡單的變形具有很高的應(yīng)力。假如兩種試驗(yàn)都呈現(xiàn)了積極的結(jié)果，并且有相同的趨勢，那么在輪胎上發(fā)現(xiàn)這種積極結(jié)論的概率同樣很高。
   用撕裂儀測試得出的結(jié)果看出，加入硅烷偶聯(lián)劑Si69 2份后裂縫傳播速度有明顯改善。
   眾所周知，由于白炭黑表面吸收了促進(jìn)劑，結(jié)果靠近白炭黑表面的交聯(lián)密度減少了，致使局部產(chǎn)生了很高的拉斷伸長率，有效的避免了裂縫的傳播。由于加入硅烷偶聯(lián)劑，增加了白炭黑表面和橡膠材料的交聯(lián)，并且為白炭黑粒子搭上了橋梁。這兩個(gè)過程增加了局部交聯(lián)密度，但這對撕裂性能并不是優(yōu)點(diǎn)，由于加入的硅烷偶聯(lián)劑份數(shù)很小，微小的比例不能被應(yīng)力-應(yīng)變測試檢測出來。
  

    結(jié)論：分析混煉膠的撕裂性能時(shí)，首先要區(qū)別是測試割口的產(chǎn)生(C口型)還是割口的傳播(Graces)。對于裂縫傳播，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室測試用的是德墨西亞曲撓實(shí)驗(yàn)和Graves測試，天然橡膠的混煉膠和乳聚丁苯膠的混煉膠在撕裂性能顯示了明顯的不同，用這兩種方法顯示了同樣的測試結(jié)果，并用這個(gè)結(jié)果去描繪割口的傳播趨勢。第一次用撕裂分析儀，通過一個(gè)膠條的動(dòng)態(tài)變形，準(zhǔn)確監(jiān)測裂縫的段面長度，從而使定量檢測裂縫傳播成為可能；炭黑/白炭黑復(fù)合體系比只加炭黑的混煉膠在裂縫傳播方面顯示了明顯的優(yōu)勢，進(jìn)一步研究表明，加入比表面積大的白炭黑，如高分散白炭黑U7005代替低分散白炭黑，可以更好的改善裂縫傳播性能；特別是，使在不同溫度下測試裂縫的傳播速度，并得出混煉膠的生熱結(jié)果成為可能。并用一個(gè)給出的模型解釋了高比表面積白炭黑提高撕裂性能的原因。用德墨西亞曲撓實(shí)驗(yàn)測出，在炭黑/白炭黑復(fù)合體系中加入硅烷偶聯(lián)劑，撕裂性能變差。但由于高比表面積炭黑E1900和高比表面積、高分散的白炭黑U7005的共混，使膠料在割口、掉塊和崩花方面都用明顯的改善。