汽车尾气排放直接对环境造成不良影响，尾气排放量与汽车的油耗密切相关。轮胎油耗约占汽车的油耗的40％，轮胎滚动阻力的大小与轮胎的油耗具有较大的相关性。轮胎胎面所产生的滚动阻力在轮胎滚动阻力中占有极大部分。胎面胶的滚动阻力又与胎面胶的耐磨性以及抗湿滑性能形成难以平衡的魔三角，因此开发出具有低滚动阻力并且同时可以平衡耐磨性以及抗湿滑性能的胎面胶配方具有重要意义。本课题从填料体系、增塑体系、防老体系以及硫化体系等四个方面开展了低生热胎面胶配方设计及性能的研究，并最终通过配方调整优化出具有高性能轮胎的胎面胶配方。　　 首先是填料体系的优化，在橡胶中分别填充炭黑N220、N234、N330及N234/N330，并对硫化胶的性能进行研究，研究结果表明:使用炭黑N234的胶料耐磨性较好，使用炭黑N330胶料的生热较低，两者并用可以得到综合性能更好的胎面胶配方。　　 其次是增塑体系的配方设计，使用新型液体异戊二烯作为增塑剂加入到胎面胶配方中，对比了两种不同种类的液体异戊二烯的填充效果，并对硫化胶的性能进行研究，研究结果表明:使用液体异戊二烯增塑的胎面胶配方具有较低的磨耗，较好的力学性能以及较低的滚动阻力与生热，并且同时使得填料在橡胶中得到了较好的分散。与液体异戊二烯IR565相比，液体异戊二烯LIR50具有更低的生热及磨耗，同时具有更好的力学性能。　　 然后使用防老剂4020，4010以及RD的单用防老体系和防老剂4020/RD，防老剂4010/RD并用防老体系进行性能对比研究，研究结果表明:使用防老剂4020的胶料具有更低的生热，使用防老剂4010/RD胶料具有更佳的综合性能。　　 然后从不同硫磺用量，不同硫化体系以及不同促进剂的种类三方面进行了硫化体系的配方设计，并对硫化胶的性能进行了研究，研究结果表明:随着硫磺用量的增加，胶料的耐磨性以及力学性能逐渐变强，但是胶料的抗硫化返原性以及抗切割性能变差;普通硫磺硫化体系胶料的硫化返原性较大，随着硫化时间的增加，胶料性能的变化率较大。半有效硫磺硫化体系硫化返原性较小，胶料性能随着硫化时间增加的变化率较小;使用促进剂DM的胶料的力学性能和抗切割性能稍差，但是耐磨性较好。　　 最后在配方中以部分顺丁橡胶替代天然橡胶和使用部分白炭黑替代炭黑对配方进行微调，并对硫化胶性能进行研究，研究结果表明:并用顺丁橡胶后胶料的磨耗以及生热均降低，但胶料的撕裂性能变差。并用白炭黑后，胶料的抗切割性能和耐磨性变强，力学性能则有一定程度的下降。