低滞后高耐磨炭黑的制备及其填充胶料的性能

余本祎; 程佳怡; 景明辉; 闵瀚宇

doi:10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.016

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低滞后高耐磨炭黑的制备及其填充胶料的性能

研究论文 | 更新时间：2026-05-29

- 低滞后高耐磨炭黑的制备及其填充胶料的性能
- Preparation and Rubber Compound Performance of Low Hysteresis High Abrasion Carbon Black
- 高分子通报 2026年39卷第6期页码：987-996
- 作者机构：
  
  南昌职业大学工程技术学院　南昌 330500
  广州海印新材料研究发展有限公司　广州 510000
  大连理工大学未来技术学院　大连 116000
- 作者简介：
  
  yubenyi@ustc.edu
- 基金信息：
- DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.016
  中图分类号：
- 收稿：2026-01-11，
  
  录用：2026-03-02，
  
  网络首发：2026-04-28，
  
  纸质出版：2026-06-20
- 稿件说明：
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余本祎, 程佳怡, 景明辉, 闵瀚宇. 低滞后高耐磨炭黑的制备及其填充胶料的性能. 高分子通报, 2026, 39(6), 987–996.

Yu, B. Y.; Cheng, J. Y.; Jing, M. H.; Min, H. Y. Preparation and rubber compound performance of low hysteresis high abrasion carbon black. Polym. Bull. (in Chinese), 2026, 39(6), 987–996.
余本祎, 程佳怡, 景明辉, 闵瀚宇. 低滞后高耐磨炭黑的制备及其填充胶料的性能. 高分子通报, 2026, 39(6), 987–996. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.016.

Yu, B. Y.; Cheng, J. Y.; Jing, M. H.; Min, H. Y. Preparation and rubber compound performance of low hysteresis high abrasion carbon black. Polym. Bull. (in Chinese), 2026, 39(6), 987–996. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.016.

摘要

炭黑作为橡胶工业中不可或缺的补强剂，其滞后特性与耐磨性能间的制约关系，是突破新能源汽车轮胎性能瓶颈的关键难点。本研究协同调控炭黑本征结构的关键参数，创新性建立炭黑平衡结构设计模型，制备低滞后高耐磨炭黑RX001并填充胶料，性能检测结果表明RX001有效实现了低生热与高耐磨性能的协同提升，在绿色配方中表现尤为突出，RX001的60 ℃ tanδ值较国外竞品E7降低8.7%，较N234降低10%；DIN磨耗量较N234降低21.7%，较国外竞品E7降低15.3%，阿克隆磨耗体积分别较N234、E7降低25.0%和33.3%。RX001表面具有丰富的微晶结构与粗糙拓扑形貌，显著增强了炭黑−橡胶界面结合相互作用，从而实现低生热与高耐磨性能的协同提升。

Abstract

Carbon black serves as an irreplaceable reinforcing filler in the rubber industry. The trade-off between its hysteretic behavior and abrasion resistance represents a critical bottleneck limiting the performance of new energy vehicle (NEV) tires. In this work

we synergistically tuned the key parameters of carbon black's intrinsic structure and innovatively developed a theoretical framework for the balanced structural design of carbon black. A low-hysteresis

high-abrasion carbon black (denoted as RX001) was synthesized and incorporated into rubber compounds. Performance characterization results demonstrate that RX001 enables the synergistic enhancement of low heat buildup and high abrasion resistance

with exceptional performance in sustainable formulations: the 60 ℃ tanδ (a proxy for hysteresis) of RX001 is 8.7% lower than that of the commercial foreign benchmark E7 and 10% lower than that of N234; the DIN abrasion loss is reduced by 21.7% (versus N234) and 15.3% (versus E7); the Akron abrasion volume is decreased by 25.0% (versus N234) and 33.3% (versus E7)

respectively. RX001 features abundant microcrystalline structures and a rough topological morphology

which remarkably strengthens the interfacial bonding interaction between carbon black and rubber

thus achieving the synergistic enhancement of low heat build-up and high abrasion resistance properties.

关键词

Keywords

references

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