當前，隨著(zhù)汽車(chē)消費和產(chǎn)業(yè)升級，傳統材料制造的輪胎，已不能完全滿(mǎn)足新時(shí)代背景下人們對智能化、環(huán)?；?、高端化輪胎的需求。近年來(lái)，為應對天然膠資源供應不足的現狀，實(shí)現產(chǎn)業(yè)轉型升級，國內外各大輪胎企業(yè)和研究機構紛紛著(zhù)手研發(fā)用于輪胎制造的新材料，一系列新熱點(diǎn)材料涌現。
植物做橡膠 知名胎企在跟進(jìn)
近幾年，隨著(zhù)全球輪胎研發(fā)技術(shù)水平的進(jìn)步，使得銀膠菊橡膠、蒲公英橡膠、杜仲膠等植物橡膠材料問(wèn)世，為我國輪胎新材料的發(fā)展注入新生力量。
據專(zhuān)家介紹，銀膠菊是一種生長(cháng)于美國西南地區的旱生灌木。目前，普利司通、固鉑等國際知名輪胎企業(yè)，已成功研發(fā)出銀膠菊橡膠輪胎。固鉑輪胎全球研發(fā)高級副總裁ChuckYurkovich表示，即使只用銀膠菊替代10%~15%的原有材料，在減少天然膠需求方面也是巨大成功。
公司的目標是生產(chǎn)100%使用銀膠菊橡膠材料的輪胎，并且不影響其成本和性能。
蒲公英橡膠是最接近于三葉橡膠的原材料，有望可以直接代替。早在2007年，固鉑和普利司通就在美國俄亥俄州開(kāi)展了蒲公英提取橡膠的試驗，目前這種特殊的蒲公英已在歐洲和美國大規模種植。山東玲瓏輪胎股份有限公司董事長(cháng)王鋒指出，玲瓏輪胎也已組建蒲公英橡膠研發(fā)團隊，預計研發(fā)出的蒲公英橡膠產(chǎn)品，可以繼承天然膠80%的性能。
“相比于銀膠菊橡膠和蒲公英橡膠在國外的率先發(fā)展，杜仲膠可能更適合我國國情。我國擁有世界95%以上的杜仲資源，發(fā)展杜仲膠具有天然的、壟斷性的優(yōu)勢，有望破解中國天然膠供應不足的問(wèn)題。”國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心主任、軟控股份有限公司董事長(cháng)袁仲雪介紹說(shuō)，杜仲膠是目前國際上唯一可再生的特殊自然高分子新材料，也是我國目前唯一具有發(fā)展潛力的天然膠替代資源。把杜仲膠采用不同方式用于胎面、胎側、三角芯或帶束層等部位，可明顯提高其性能，具有較高的性?xún)r(jià)比。同時(shí)，杜仲膠新型輪胎明顯延長(cháng)了現有輪胎的使用壽命，可以減少年耗膠量。
合成膠 自主創(chuàng )新進(jìn)步大
隨著(zhù)各國環(huán)保要求的不斷提高，當前輪胎產(chǎn)業(yè)正向子午化、扁平化和無(wú)內胎化方向發(fā)展，這需要大量合成膠，而環(huán)境友好的環(huán)保產(chǎn)品以及高性能化和功能化的合成膠品種，成為國內外橡膠企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)，
但目前國內只有少數企業(yè)掌握環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。因此，每年都需進(jìn)口相當數量的合成膠。
蘭州理工大學(xué)教授李貴賢認為，合成膠產(chǎn)業(yè)的轉型升級已經(jīng)迫在眉睫。他建議，整合行業(yè)資源，在做好知識產(chǎn)權保護的前提下，下大力氣抓好自主創(chuàng )新，根據市場(chǎng)的需求，對關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行攻關(guān)，改變我國在高端產(chǎn)品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和領(lǐng)域受制于人的現狀。青島科技大學(xué)教授張宜恒則指出，在今后的發(fā)展中，合成膠行業(yè)要承擔起由合成膠大國向合成膠強國邁進(jìn)的歷史責任，通過(guò)高端技術(shù)、材料、裝備等方面的跨越式發(fā)展，在高端產(chǎn)品和技術(shù)上取得新的突破。
目前，國內不少高校、科研院所和企業(yè)正廣泛開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，在高端丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁二烯橡膠等領(lǐng)域已取得突破。“溶聚丁苯橡膠是綠色環(huán)保輪胎制造必備的關(guān)鍵材料，一直以來(lái)依賴(lài)進(jìn)口。國產(chǎn)溶聚丁苯橡膠在綠色輪胎制造中的應用關(guān)鍵技術(shù)，突破了國外綠色技術(shù)壁壘，大幅降低了原材料成本，一個(gè)企業(yè)每年可節約上億元資金。”青島科技大學(xué)教授丁乃秀介紹說(shuō)，該項目一舉解決了滾動(dòng)阻力、噪聲、抗濕滑性互相矛盾的技術(shù)難題，讓橡膠輪胎這一傳統產(chǎn)業(yè)全面升級，也提升了我國輪胎行業(yè)的國際競爭力。
此外，全國合成膠產(chǎn)能最大的齊魯石化橡膠廠(chǎng)與青島科技大學(xué)、北京化工研究院等單位共同合作，進(jìn)行新型鉬系催化劑中試工藝開(kāi)發(fā)胎面膠工業(yè)應用研究，并取得較大突破，為新型鉬系高乙烯基丁二烯橡膠走入市場(chǎng)打下良好基礎。
添加劑 多種新產(chǎn)品問(wèn)世
除了天然膠和合成膠，輪胎中還會(huì )大量添加油料和填充劑。據了解，全球67%的炭黑作為活性補強劑用于輪胎橡膠中，使輪胎更耐磨、更耐撕裂、更防滑。而一些納米碳酸根材料則用作惰性填充劑，提高輪胎抗化學(xué)腐蝕能力，改性后還具有補強劑的某些功能。
最近剛上市的金能科技股份有限公司，首發(fā)募投項目就包括高性能炭黑。“使用此高性能炭黑制造輪胎可減排污染物20%～30%，而且可以讓輪胎的滾動(dòng)效率提高3%~5%，不僅更省油，還可使輪胎壽命延長(cháng)10%左右。”金能科技副總經(jīng)理谷文彬介紹說(shuō)。同時(shí)，將石墨烯添加到輪胎橡膠里，還可以提高輪胎的耐磨性和抓地力，雙星集團就為此設立了石墨烯輪胎中心實(shí)驗室。
而世界首條石墨烯導靜電輪胎智能化生產(chǎn)線(xiàn)，也在青島森麒麟輪胎股份有限公司投產(chǎn)運行。“石墨烯導靜電輪胎采用石墨烯與膠質(zhì)復合改性制備技術(shù)，其核心功能是無(wú)需額外增加車(chē)載設備導出車(chē)體靜電。”森麒麟輪胎總經(jīng)理林奕龍介紹說(shuō)，該公司生產(chǎn)的石墨烯導靜電輪胎，
散熱功能和機械強度具有突出表現，拉伸強度、抗撕裂強度、滾阻及濕滑等物性均比普通輪胎提高50%以上，可以減少爆胎，提高汽車(chē)行駛安全性及輪胎承載力。
碳納米管則是當前行業(yè)關(guān)注的另一熱點(diǎn)。該材料是一種具有特殊結構的一維量子材料，其電導率、熱導率通?？蛇_銅的1萬(wàn)倍，抗拉強度是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，是實(shí)用性廣泛的尖端材料。
目前，山東豐源輪胎有限公司已生產(chǎn)出市場(chǎng)認可的碳納米管輪胎。這種輪胎比普通輪胎具有低滾動(dòng)阻力、高耐磨性能、低碳節能等特性，即使在寒冬的冰雪路面上也能很容易剎車(chē)，并比普通輪胎使用壽命高出30%。
此外，國際輪胎巨頭固特異輪胎橡膠公司日前宣布，將在華推出一款新材料輪胎，其核心原料二氧化硅可從稻谷殼中提取。在過(guò)去兩年里，固特異一直在阿克隆創(chuàng )新技術(shù)中心研究和測試從稻殼灰中提取的二氧化硅。與傳統輪胎將碳作為增強劑相比，二氧化硅用于輪胎，
可降低輪胎的滾動(dòng)阻力，這將有助于提高車(chē)輛的燃油效率。再加上二氧化硅的排水性，它還能有效提高輪胎的濕地抓地性能。（劉海軍）
轉自：中國化工報
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