张 焕，张晓莲，蔡 庆，季美琴，张兴东，孙宗学

（1.北京橡胶工业研究设计院有限公司，北京 100143；2.海洋化工研究院有限公司，山东 青岛 266071）

天然橡胶（NR）有着合成橡胶不可比拟的优异性能，因此被广泛应用于轮胎中。NR的分子链柔顺性好，因此滞后损失少，生热低，但负重轮的NR胶层一般厚度较大，且NR基复合材料本身是热的不良导体，其力学性能呈非线性和粘弹性，在周期性外力作用下，其应变滞后于应力，滞后损失的机械能转化为热量而导致温度升高，同时积累的热量不能及时传导出去，因此负重轮经过长时间的高温运转，胶层老化加速甚至出现崩花掉块现象，大幅缩短了使用寿命。随着绿色轮胎的普及，高强度低能耗的橡胶复合材料成为轮胎橡胶材料发展的主流方向，生热性能成为橡胶材料使用性能的一个关键指标，降低橡胶材料生热是提高轮胎质量和延长轮胎使用寿命的重要途径。

本文对NR基复合材料生热的国内外研究现状和发展趋势进行了综述，为我国负重轮等产品的橡胶材料开发提供参考。

1 橡胶材料的生热原理及表征方法

1.1 生热原理

负重轮胶层滞后损失的机械能转化为热量并积累会加速橡胶材料的老化甚至出现崩花掉块现象，导致负重轮失效，如图1所示。负重轮在行驶时发生周期性变形，在粘性阻力存在下，橡胶材料的应变跟不上应力变化，其应力与应变的相位关系如图2所示。

图1 破坏失效的负重轮Fig.1 Failure loadwheel

图2 橡胶材料应……