當(dāng)前,隨著汽車消費(fèi)和產(chǎn)業(yè)升級(jí),傳統(tǒng)材料制造的輪胎,已不能完全滿足新時(shí)代背景下人們對(duì)智能化、環(huán)?;?、高端化輪胎的需求。近年來,為應(yīng)對(duì)天然膠資源供應(yīng)不足的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),國(guó)內(nèi)外各大輪胎企業(yè)和研究機(jī)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(diǎn)材料涌現(xiàn)。
植物做橡膠 知名胎企在跟進(jìn)
近幾年,隨著全球輪胎研發(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世,為我國(guó)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(zhǎng)于美國(guó)西南地區(qū)的旱生灌木。目前,普利司通、固鉑等國(guó)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(jí)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(biāo)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(guó)俄亥俄州開展了蒲公英提取橡膠的試驗(yàn),目前這種特殊的蒲公英已在歐洲和美國(guó)大規(guī)模種植。山東玲瓏輪胎股份有限公司董事長(zhǎng)王鋒指出,玲瓏輪胎也已組建蒲公英橡膠研發(fā)團(tuán)隊(duì),預(yù)計(jì)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(guó)外的率先發(fā)展,杜仲膠可能更適合我國(guó)國(guó)情。我國(guó)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(shì),有望破解中國(guó)天然膠供應(yīng)不足的問題。”國(guó)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(zhǎng)袁仲雪介紹說,杜仲膠是目前國(guó)際上唯一可再生的特殊自然高分子新材料,也是我國(guó)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(jià)比。同時(shí),杜仲膠新型輪胎明顯延長(zhǎng)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(jìn)步大
隨著各國(guó)環(huán)保要求的不斷提高,當(dāng)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(guó)內(nèi)外橡膠企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn),
但目前國(guó)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(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的合成膠。
蘭州理工大學(xué)教授李貴賢認(rèn)為,合成膠產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)迫在眉睫。他建議,整合行業(yè)資源,在做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的前提下,下大力氣抓好自主創(chuàng)新,根據(jù)市場(chǎng)的需求,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行攻關(guān),改變我國(guó)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(dān)起由合成膠大國(guó)向合成膠強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的歷史責(zé)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(guó)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(jìn)口。國(guó)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(guó)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(jié)約上億元資金。”青島科技大學(xué)教授丁乃秀介紹說,該項(xiàng)目一舉解決了滾動(dòng)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(jí),也提升了我國(guó)輪胎行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
此外,全國(guó)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(jìn)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(chǎng)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(huì)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(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)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(xiàng)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(zhǎng)10%左右。”金能科技副總經(jīng)理谷文彬介紹說。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(tuán)就為此設(shè)立了石墨烯輪胎中心實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(jī)械強(qiáng)度具有突出表現(xiàn),拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)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(dāng)前行業(yè)關(guān)注的另一熱點(diǎn)。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_(dá)銅的1萬倍,抗拉強(qiáng)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(rèn)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(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(guó)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(cè)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(qiáng)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(guó)化工報(bào)
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