當前，隨著汽車消費和產(chǎn)業(yè)升級，傳統(tǒng)材料制造的輪胎，已不能完全滿足新時代背景下人們對智能化、環(huán)保化、高端化輪胎的需求。近年來，為應(yīng)對天然膠資源供應(yīng)不足的現(xiàn)狀，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，國內(nèi)外各大輪胎企業(yè)和研究機構(gòu)紛紛著手研發(fā)用于輪胎制造的新材料，一系列新熱點材料涌現(xiàn)。
植物做橡膠 知名胎企在跟進
近幾年，隨著全球輪胎研發(fā)技術(shù)水平的進步，使得銀膠菊橡膠、蒲公英橡膠、杜仲膠等植物橡膠材料問世，為我國輪胎新材料的發(fā)展注入新生力量。
據(jù)專家介紹，銀膠菊是一種生長于美國西南地區(qū)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(guī)模種植。山東玲瓏輪胎股份有限公司董事長王鋒指出，玲瓏輪胎也已組建蒲公英橡膠研發(fā)團隊，預(yù)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(yīng)不足的問題。”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袁仲雪介紹說，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?jié)摿Φ奶烊荒z替代資源。把杜仲膠采用不同方式用于胎面、胎側(cè)、三角芯或帶束層等部位，可明顯提高其性能，具有較高的性價比。同時，杜仲膠新型輪胎明顯延長了現(xiàn)有輪胎的使用壽命，可以減少年耗膠量。
合成膠 自主創(chuàng)新進步大
隨著各國環(huán)保要求的不斷提高，當前輪胎產(chǎn)業(yè)正向子午化、扁平化和無內(nèi)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(nèi)外橡膠企業(yè)的研發(fā)重點，
但目前國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)掌握環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。因此，每年都需進口相當數(shù)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(zhuǎn)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(quán)保護的前提下，下大力氣抓好自主創(chuàng)新，根據(jù)市場的需求，對關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品進行攻關(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(xiàn)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的歷史責任，通過高端技術(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(nèi)不少高校、科研院所和企業(yè)正廣泛開展產(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，一直以來依賴進口。國產(chǎn)溶聚丁苯橡膠在綠色輪胎制造中的應(yīng)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，一個企業(yè)每年可節(jié)約上億元資金。”青島科技大學(xué)教授丁乃秀介紹說，該項目一舉解決了滾動阻力、噪聲、抗?jié)窕曰ハ嗝艿募夹g(shù)難題，讓橡膠輪胎這一傳統(tǒng)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與青島科技大學(xué)、北京化工研究院等單位共同合作，進行新型鉬系催化劑中試工藝開發(fā)胎面膠工業(yè)應(yīng)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打下良好基礎(chǔ)。
添加劑 多種新產(chǎn)品問世
除了天然膠和合成膠，輪胎中還會大量添加油料和填充劑。據(jù)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效率提高3%~5%，不僅更省油，還可使輪胎壽命延長10%左右。”金能科技副總經(jīng)理谷文彬介紹說。同時，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(shè)立了石墨烯輪胎中心實驗室。
而世界首條石墨烯導(dǎo)靜電輪胎智能化生產(chǎn)線，也在青島森麒麟輪胎股份有限公司投產(chǎn)運行。“石墨烯導(dǎo)靜電輪胎采用石墨烯與膠質(zhì)復(fù)合改性制備技術(shù)，其核心功能是無需額外增加車載設(shè)備導(dǎo)出車體靜電。”森麒麟輪胎總經(jīng)理林奕龍介紹說，該公司生產(chǎn)的石墨烯導(dǎo)靜電輪胎，
散熱功能和機械強度具有突出表現(xiàn)，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。該材料是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料，其電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率通?？蛇_銅的1萬倍，抗拉強度是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，是實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)出市場認可的碳納米管輪胎。這種輪胎比普通輪胎具有低滾動阻力、高耐磨性能、低碳節(jié)能等特性，即使在寒冬的冰雪路面上也能很容易剎車，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(tǒng)輪胎將碳作為增強劑相比，二氧化硅用于輪胎，
可降低輪胎的滾動阻力，這將有助于提高車輛的燃油效率。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(zhuǎn)自：中國化工報
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