اثر ساختار مولکولی sbr و نوع پرکننده بر ضریب نفوذ گرمایی آمیزه‌های sbr/br استفاده شده در رویه تایرهای سواری

در کار حاضر، انتقال گرما در آمیزه‌های لاستیکی مصرفی در رویه تایرهای سواری مطالعه شده است. سه مجموعه پنج تایی آمیزه‌ ساخته شد که در آن‌ها از دو نوع کائوچوی sbr‌ امولسیونی و محلولی (با و بدون روغن اضافی) و پنج ترکیب درصد دودهسیلیکای اصلاح‌شده استفاده شد. برای مقایسه، سه آمیزه مرجع بدون استفاده از هیچ نوع پرکننده‌ای ساخته شدند. ضریب نفوذ گرمایی با روشی جدید تعیین شد که برپایه حل وارون مسئله انتقال گرما به کمک نرم‌افزار‌های abaqus و isight قرار دارد. نشان داده شد، در تمام نمونه‌های دارای پرکننده وابستگی شدید ضریب نفوذ گرمایی به دما وجود دارد. در توجیه این مطلب سه پدیده وجود دارد که عبارت از افزایش فواصل بین‌­مولکولی و انرژی لرزشی در اثر افزایش دما  و اختلاف بین ضریب نفوذ گرمایی پلیمر و پرکننده است. به همین دلیل تغییرات در ریز و درشت‌ساختار کائوچوی sbr‌ و نسبت دوده به سیلیکا اثر قابل ملاحظه‌ای بر چگونگی این تغییرات دارد. به ‌عنوان مثال، کاهش تعداد نقاط انتهایی در کائوچوی sbr‌ محلولی موجب کم شدن اثر کاهش فواصل بین ‌مولکولی می­‌شود. به همین دلیل، آمیزه‌های برپایه این نوع کائوچو در مقادیر کم سیلیکا کاهش کمتری را در ضریب نفوذ گرمایی با افزایش دما نسبت به آمیزه‌های برپایه کائوچوی امولسیونی نشان می‌دهند. با افزایش سیلیکا و ایجاد اتصالات عرضی شیمیایی بین زنجیر‌های پلیمر و پرکننده  نیز پدیده مشابهی رخ می‌دهد و اثر انرژی لرزشی بیشتر می‌شود. روغن نیز به­ عنوان ماده کوچک مولکول با حرکت بین زنجیرها موجب تسهیل در انتقال گرما و افزایش موقت ضریب نفوذ گرمایی در محدوده 60 تا 80 درجه سلسیوس می‌شود.