根据ASTM D6370使用珀金埃尔默Pyris TGA 9热重分析仪分析轮胎橡胶

图2显示了使用珀金埃尔默Pyris?软件计算的轮胎胎面热像图以及上述参数。

图2.轮胎胎面在ASTM D6370规定的温度程序下的热像图（点击查看大图）

表1显示了对两种不同品牌的轮胎胎面和轮胎侧壁应用此分析的结果。

表1.按照ASTM D6370测量的三种不同轮胎橡胶样品的定量结果

这些样品中最明显的差异是胎面样品和侧壁样品之间的差异。侧壁样品中的炭黑含量明显较高，而填料含量明显较低。在轮胎的使用寿命期间，其侧壁比胎面暴露在阳光下的时间要长得多。与其他材料一样，炭黑在轮胎橡胶中具有多种用途，但其中最重要的用途之一是作为颜料吸收紫外线并防止轮胎中其他材料过早降解。

胎面灰分含量较高是由于轮胎此部分无机填料含量较高。二氧化硅等填料会使胎面稍微变软，从而降低滚动阻力，提高车辆的燃油经济性。

还可以看出，两种不同品牌的轮胎胎面花纹存在差异。这取决于制造商在每种型号性能方面的优先考虑事项。例如，品牌A的市场定位是“长寿命”轮胎，因此可以预期它会具有较高的炭黑含量以防止紫外线引起的降解，同时也具有较低的填料含量，因为虽然这可能会提高车辆的燃油经济性，但柔软的胎面也可能导致更快的降解。相反，品牌B的市场定位是经济型轮胎，其在胎面柔软度和炭黑含量方面的特性与轮胎A相反。

图3.轮胎胎面和侧壁样品的微分失重曲线（点击查看大图）

图3中的数据显示了胎面和侧壁样品失重行为存在明显差异。例如，虽然主要失重事件发生在300~500°C之间，但这似乎分两个阶段进行。在胎面样品中，这一点尚不太明显，但可以通过350°C左右微分失重曲线上的肩峰看出，而在侧壁样品中，这一点更为普遍，因为第一阶段的失重比第二阶段更多。

微分失重曲线也揭示了200°C左右挥发性物质损失的明显迹象。为了进一步了解轮胎橡胶的分解过程，可以采用TGA 9与FTIR光谱或GC/MS联用技术，以识别降解过程中逸出的气体。