Einfluss oligomerer Harze auf Traktion und Rollwiderstand von Silica-Reiffenlaufflächen

Diese Studie behandelt die Silica-Verstärkung von Synthesekautschukmischungen für Pkw-Reifenlaufflächen mit dem Ziel, einen Einblick in die positiven Auswirkungen oligomerer, aus natürlichen und synthetischen Monomeren gewonnener Harze auf die vorrangigen Leistungsfaktoren – Rollwiderstand und Nassrutschfestigkeit ‑ von Reifen zu gewinnen. Der Aufsatz verdeutlicht die Beziehung zwischen den Auswirkungen verschiedener oligomerer Harze in unterschiedlichen Konzentrationen – 2, 4 und 6 phr – auf das dynamisch-mechanische Verhalten von silicaverstärkten Mischungen für Pkw-Reifenlaufflächen. Es wurden drei Harzarten getestet: ein Polyterpenharz, ein Terpenphenolharz und ein reines vinylaromatisches Kohlenwasserstoffharz. Zusätzlich zur Prüfung der Mooney-Viskosität, der Rheologie, der Zugfestigkeit und der Härte wurde die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) eingesetzt, um das Verhalten dieser Harze im Kautschuk zu beurteilen und die Verarbeitbarkeit der Mischungen zu charakterisieren. Die DMA zeigt, dass die Harze und Kautschukmischungen im betrachteten Konzentrationsbereich der Harze miteinander kompatibel sind. Der tan δ als Funktion der Temperatur wurde als Indikator für die Nassrutschfestigkeit und den Rollwiderstand benutzt. Die Verschiebung des tan δ-Peaks zu höherer Temperatur, die für den Glasübergang (Tg) der Kautschukphase steht, ist dem Einfluss der höheren Tg der ­Harze geschuldet und der Grund für die verbesserte Nassrutschfestigkeit. Im Maximum wurde eine Verbesserung von ca. 35 % für den Nassrutschbereich (0 – 30 °C) festgestellt. Der verbesserte tan δ bei 60 °C, indikativ für den Rollwiderstand, erklärt sich durch eine reduzierte Wechselwirkung zwischen den Füllstoffteilchen. Dies wird auch durch eine Abnahme des Payne-Effekts bestätigt. Abhängig von der Wahl des Harzes wurde im Temperaturbereich des Rollwiderstands eine maximale Verbesserung von ca. 15 % festgestellt.