橡胶材料属于热的不良导体,容易热积累产生温升,会严重影响橡胶材料的性能和寿命。研究和改善硫化胶动态条件下的热性能变得日益重要。本课题选用载重胎和乘用车胎胎面胶配方研究硅强粉与炭黑或白炭黑并用比例对胶料导热、动态往复压缩条件下生热和温升的影响。结合标准橡胶测试块在压缩屈挠试验中稳态条件下的数学模型,运用测试得到的相关参数,对橡胶试验块中心温升进行预估,从实验的角度验证数学模型的合理性。论文还研究了脂肪酸金属皂对胶料加工性能的影响。结果表明,在胎面胶中以每2份硅强粉部分替代1份炭黑或白炭黑时,可以使硫化胶硬度基本保持不变,显示出硅强粉具有一定的补强作用,SEM分析显示,硅强粉在胶料中分散性良好。随着硅强粉并用比增大,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度下降,磨耗上升,但在并用比不超过20份时硫化胶还可以保持良好的物理机械性能。RPA2000应变扫描分析显示,胶料的Payne效应减弱,损耗因子降低,表明硅强粉降低填料网络效应,减少滞后损失和动态生热。DSC和激光导热仪分析表明,硫化胶的比热容降低,热扩散系数增加,导热系数增大,这与硅强粉晶体结构完整,导热率高,形状为片状结构易形成导热网络相关。压缩屈挠试验发现,橡胶块中心位置温以及中心与底部的温差都有所降低,这是因为硅强粉降低胶料生热,提高导热性,从而抑制胶料动态压缩温升。根据DMA分析推测,硅强粉可降低载重胎和乘用车胎面胶的滚动阻力,提高乘用车胎面胶的抗湿滑性。通过测试实验数据并带入至温升估算式,发现估算数值与实际测试值之间的误差不超过10%,从而验证了温升理论模型的合理性。将所制备的不同脂肪酸金属皂加入乘用车胎胎面胶配方中,结果发现,脂肪酸皂明显降低了胶料的门尼粘度、表观剪切粘度、表观剪切压力以及Payne效应,表明脂肪酸皂通过内润滑作用,提高胶料的流动性;与填料发生表面吸附,提高填料分散性,降低填料网络效应,抑制填料聚集,提高胶料储存稳定性,从而有效改善胶料的加工性能,而且对物理机械性能没有不良影响。研究表明,镁皂改善效果最为明显。