Page 113 - 摩擦学学报2025年第10期

第 45 卷 第 10 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 10
2025 年 10 月 Tribology Oct, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024157 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024157
刘家昌, 任睿, 王巍嵩, 贺华波, 施恒, 杜龙飞, 黄海波. SBR/NR/TRR翻新轮胎再生橡胶复合材料的摩擦学特性及机理研究[J].
摩擦学学报（中英文）, 2025, 45(10): 1510−1520. LIU Jiachang, REN Rui, Wang Weisong, HE Huabo, SHI Heng, DU Longfei,
HUANG Haibo. Tribological Properties and Mechanism of Retreaded Rubber Composites of SBR/NR/TRR Retreaded Tires[J].
Tribology, 2025, 45(10): 1510−1520.

SBR/NR/TRR翻新轮胎再生橡胶复合材料的

摩擦学特性及机理研究

刘家昌, 任 睿, 王巍嵩, 贺华波, 施 恒, 杜龙飞, 黄海波 *
(宁波大学 机械工程与力学学院，浙江 宁波 315211)

摘 要: 废旧轮胎是国际上公认的“黑色污染”，在轮胎翻新中使用再生橡胶可大幅度提高废旧轮胎材料的循环利用
寿命，然而其摩擦学性能的劣化为这类翻新轮胎的广泛应用带来了极大的不确定性. 采用机械剪切诱导法制备翻
新轮胎复合橡胶材料，研究了不同比例再生橡胶(TRR，tire reclaimed rubber)加入丁苯橡胶/天然橡胶(SBR/NR)对复
合橡胶材料力学性能及不同工况(负载、速度、滑移率)变化对复合橡胶摩擦学特性的影响，使用分子动力学模型从
纳观尺度分析了翻新橡胶材料的摩擦学特性机理. 结果表明：用少量TRR会导致SBR/NR/TRR复合材料的力学性能
变差、耐磨性能降低，摩擦系数增加. TRR用量达到15份时，复合材料的综合性能已不满足国家标准，添加10份
TRR(TRR 10 )的共混胶性价比最高. 负载、速度和滑移率工况提升至500%时，各工况对TRR 10 磨损量的影响大致相
同，均在20%左右，但速度提升对温升的影响最小；速度变化主要影响橡胶轮胎面Schallamach纹的大小，而负载及
滑移率变化对其磨损表面主要体现在胎面磨损形态上. 添加TRR使复合橡胶摩擦界面实际接触面积增大、接触温
度升高以及分子链活动能力、黏附力增强是导致翻新橡胶材料性能劣化的机理. 研究结果为改善再生橡胶复合轮
胎材料的摩擦学性能和实现其产业化应用提供了科学参考.
关键词: 橡胶复合材料; 再生橡胶; 翻新轮胎; 摩擦学性能; 力学性能
中图分类号: TH117.1;TH117.3 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)10–1510–11

Tribological Properties and Mechanism of Retreaded Rubber

Composites of SBR/NR/TRR Retreaded Tires

*
LIU Jiachang, REN Rui, Wang Weisong, HE Huabo, SHI Heng, DU Longfei, HUANG Haibo
(School of Mechanical Engineering and Mechanics, Ningbo University, Zhejiang Ningbo 315211, China)
Abstract: Scrap tires are internationally recognized as “black pollution”. Tire reclaimed rubber (TRR) made from scrap
tires, as a recyclable polymer material, can greatly improve the utilization efficiency of tire materials, reduce

Received 19 July 2024, revised 29 September 2024, accepted 8 October 2024, available online 25 February 2025.
*Corresponding author. E-mail: huanghaibo@nbu.edu.cn, Tel: +86-13567432560.
This project was supported by the Natural Science Foundation of Zhejiang Province (LTGS24E050001), the National Natural
Science Foundation of China (52475198, 51975300), the Open Fund Grant of the Key Laboratory of Motor Vehicle Pollution
Control and Simulation for National Environmental Protection of the China Academy of Environmental Sciences (VECS2024K05),
and the Fundamental Scientific Research Operating Expenses of Central Public Welfare Scientific Research Institute Special Project
(2024YSKY-03).
浙江省自然科学基金项目(LTGS24E050001)、国家自然科学基金项目(52475198, 51975300)、中国环境科学研究院国家环境保
护机动车污染控制与模拟重点实验室开放基金项目(VECS2024K05)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2024YSKY-03)
资助.