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多种轮胎用橡胶材料引科学界广泛重视

2019-11-29 14:35:15来源:塑料机械网整理发布 阅读量:17800

  【塑料机械网 科技创新】 11月21日,青岛科技大学与日本瑞住合成橡胶株式会社达成了合作签约,并成立“绿色轮胎关键材料SSBR创新研究中心”。
 
  SSBR也就是溶聚丁苯橡胶,它具有较重多样化、单体转化率较高、排污量小、所需要的聚合助剂品种少等优点,在轮胎的应用上表现出优良的耐磨性、耐沟纹龟裂性、湿路面抓着力、耐热性及高温环境下的耐屈挠性,使其在汽车轮胎的生产中被广泛使用,根据数据显示,其在轮胎中的应用或可达到溶聚丁苯橡胶总产量的80%,有很好的发展潜力。
 
  事实上,面对消费群体需求的升级、产业相关法规以及环保政策的变动,轮胎产业正面临新的发展要求。轮胎的生产材料正在向多元化发展,更加环保、耐用、强韧的材料成为轮胎产业的发展方向,关于新材料的探索和创新合作也成为国际间的重要议题。
 
  除了上文中提到的溶聚丁苯橡胶,近年来还诞生不少新型轮胎及应用材料,并引起了科学界的重视,下面我们来分别了解一下:
 
  石墨烯轮胎
 
  石墨烯具有理想的导电、导热性,超高强度和比表面积在轮胎的生产对轮胎的抗磨损性、抓地力和强韧度有较大的提升。石墨烯轮胎是通过将低成本化获得的石墨烯经预处理应用在轮胎的台面配方之中,其有一显著优点在于可以在不改变现有轮胎生产工艺流程和设备的基础上进行适当的工艺调整就可以生产,保证了工业化生产工艺的可行和成本上的可控,实现在安全性、节能型及抗静电等关键性能上的突破。
 
  碳纳米管轮胎
 
  碳纳米管具有良好的力学性能和导电导热能力,应用了碳纳米管技术的轮胎在滚动阻力、耐磨性、能耗等方面有着一定的优势。
 
  2014年,由北京化工大学弹性体研究中心和北京首创轮胎有限责任公司共同合作开发出了三个规格的碳纳米管复合材料高性能节油轮胎,并开创了碳纳米管在实用橡胶制品中的规模化应用。
 
  蒲公英橡胶轮胎
 
  这种橡胶源于蒲公英根部提取的天然橡胶,并与三叶橡胶性能十分接近。我国作为一个天然橡胶短缺的国家,80%的原料依赖于进口,而蒲公英橡胶的研制成功极有可能令其成为二十一世纪全球重要的新能天然橡胶战略原材料。
 
  2012年我国已实施“蒲公英橡胶产业化开发计划”,2015年成立“蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟”,时至今日,已形成了国内蒲公英橡胶产学研用的一条龙产业化开发平台。
 
  杜仲橡胶
 
  杜仲在世界上95%以上的资源都分布在我国,可以说是我国特有的树种,可用于生产杜仲胶。杜仲胶作为一种具有橡塑二重性的高分子材料,是理想的天然橡胶的替代材料之一,在我国温带及亚热带地区内的27个省份均可种植,可有效补充我国橡胶资源的不足。
 
  除了我国之外,美日等国也对杜仲橡胶表现出极大兴趣,其中美国固特异公司已将合成杜仲橡胶应用于轮胎的商业化制造,日本可乐丽公司也已建成一套400吨/年的合成杜仲橡胶生产装置。
 
  我国2017年启动了“新型生物基橡胶材料制备技术及应用示范”项目,其中“杜仲橡胶提取关键技术及性能研究”是其中的一个重要研发内容。而今年“杜仲资源高值化利用产业技术创新联盟”的成立又进一步推进了我国在杜仲资源高值化利用和创新研发成果的转化,突破技术瓶颈,达成杜仲的产业链的合作和发展
 
  银胶菊橡胶
 
  银胶菊是一种生长于美国西南地区的旱生灌木,也是三叶橡胶的理想替代材料之一。据悉普利司通、倍耐力、固铂等轮胎企业已开发出银胶菊橡胶轮胎,经过测试表明,其性能与普通橡胶轮胎并无二致,目前美国已进行了一定的银胶菊商业化规模种植。
 
  稀土顺丁橡胶
 
  这是一种以稀土金属钕为主题的催化体系聚合的一种顺丁橡胶,使用这种橡胶来制造汽车轮胎可以极大地提升轮胎的性能和质量,表现出更理想的抗屈挠性、抗湿滑性,更高的拉伸强度,更低的滚动阻力、滞后损失及疲劳生热。
 
  在上世纪70年代是,锦州石化与中科院长春应化所研究合作了稀土充油顺丁橡胶的研究开发并取得了成功,2017年3月,北京化工大学开发出第二代高活性高定向性的稀土催化技术,明显降低了稀土顺丁橡胶的生产成本
 
  白炭黑
 
  白炭黑对轮胎的作用主要体现在对轮胎基本性能的提升上。白炭黑对各种橡胶都具有十分显著的补强作用,具有很强的粘附力、抗撕裂及抗老化等特点,可以降低轮胎的生热、滚动阻力,提升胎面胶的抗刺扎性等。
 
  结语:随着科技的发展及对产品性能要求的提升,新型轮胎的研究和应用正在逐渐扩大。我国近年来关于轮胎橡胶的研究步伐逐步加快,虽然仍有不足,但是依然取得了不少科研成果,向世界橡胶研究大国的目标奋起直追。
 
  从20世纪90年代以来,国际上关于高性能轮胎的研究角逐激烈,近年来,汽车产业的变革进一步对轮胎产品提出了更高的要求,轮胎用橡胶产业也由此迎来更多新技术的诞生和落地,未来这一产业还将更加富有活力,并为更多关联产业带来新的机遇。
 
  资料参考:中化新网、齐鲁网、百度百科、轮胎世界网

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