Technische Produkte

Measurement and Molecular Modeling of Rolling Resistance in Tire Treads

28.April 2003 - Rolling resistance is a key tire property considered in the design and manufacturing of tires. Usually rolling resistance is measured by an expensive quantitative tire test using a prototype final product. In order to speed up the development, efforts have been made to predict rolling resistance using samples rather than prototype tires. One such attempt is to correlate the mechanical loss factor tan(δ) to rolling resistance. However, this method is quite empirical and not useful if the influence of factors like polymer structure or filler on the rolling resistance is of interest. Especially for silica filled compounds or hybrid systems the correlation of rolling resistance with the loss factor is not successful. Combining dynamic mechanical measurements with the mastercurve technique and the separation and modeling of molecular relaxation processes yields an improved technique for predicting the rolling resistance.

Vorhersage und molekulare Beschreibung des Rollwiderstandes von Laufflächen Compounds
Die Optimierung des Rollwiderstands ist eine wichtige Zielgröße bei der Herstellung und Produktion von Autoreifen. Üblicherweise wird der Rollwiderstand durch kostenintensive Messungen am Endprodukt quantitativ bestimmt, oder durch die Messung von Vulkanisateigenschaften an Probekörpern vorhergesagt. Die am häufigsten verwendete Größe zur Vorhersage ist der bei 60 °C und 1 Hz gemessene mechanische Verlustfaktor tan(δ). Speziell beim Vergleich von silika- und rußgefüllten Laufflächen Compounds eignet sich diese rein empirische Methode nicht. Auch die Korrelation von molekularen Strukturparametern des gefüllten, vernetzten Elastomers mit der technologischen Reifeneigenschaft Rollwiderstand kann mit rein empirisch entwickelten Methoden nicht durchgeführt werden. Eine neue Methode zur Vorhersage des Rollwiderstandes wird durch die Verknüpfung der dynamisch-mechanischen Materialgrößen mit den, beim Rollen auftretenden Deformationsprozessen vorgestellt.

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