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多種輪胎用橡膠材料引科學(xué)界廣泛重視
【塑料機械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 11月21日，青島科技大學(xué)與日本瑞住合成橡膠株式會社達成了合作簽約，并成立“綠色輪胎關(guān)鍵材料SSBR創(chuàng)新研究中心”。
SSBR也就是溶聚丁苯橡膠，它具有較重多樣化、單體轉(zhuǎn)化率較高、排污量小、所需要的聚合助劑品種少等優(yōu)點，在輪胎的應(yīng)用上表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性、耐溝紋龜裂性、濕路面抓著力、耐熱性及高溫環(huán)境下的耐屈撓性，使其在汽車輪胎的生產(chǎn)中被廣泛使用，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，其在輪胎中的應(yīng)用或可達到溶聚丁苯橡膠總產(chǎn)量的80%，有很好的發(fā)展?jié)摿Α?br />
事實上，面對消費群體需求的升級、產(chǎn)業(yè)相關(guān)法規(guī)以及環(huán)保政策的變動，輪胎產(chǎn)業(yè)正面臨新的發(fā)展要求。輪胎的生產(chǎn)材料正在向多元化發(fā)展，更加環(huán)保、耐用、強韌的材料成為輪胎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，關(guān)于新材料的探索和創(chuàng)新合作也成為間的重要議題。
除了上文中提到的溶聚丁苯橡膠，近年來還誕生不少新型輪胎及應(yīng)用材料，并引起了科學(xué)界的重視，下面我們來分別了解一下：
石墨烯輪胎
石墨烯具有理想的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，超高強度和比表面積在輪胎的生產(chǎn)對輪胎的抗磨損性、抓地力和強韌度有較大的提升。石墨烯輪胎是通過將低成本化獲得的石墨烯經(jīng)預(yù)處理應(yīng)用在輪胎的臺面配方之中，其有一顯著優(yōu)點在于可以在不改變現(xiàn)有輪胎生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的基礎(chǔ)上進行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整就可以生產(chǎn)，保證了工業(yè)化生產(chǎn)工藝的可行和成本上的可控，實現(xiàn)在安全性、節(jié)能型及抗靜電等關(guān)鍵性能上的突破。
碳納米管輪胎
碳納米管具有良好的力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱能力，應(yīng)用了碳納米管技術(shù)的輪胎在滾動阻力、耐磨性、能耗等方面有著一定的優(yōu)勢。
2014年，由北京化工大學(xué)彈性體研究中心和北京*輪胎有限責(zé)任公司共同合作開發(fā)出了三個規(guī)格的碳納米管復(fù)合材料高性能節(jié)油輪胎，并開創(chuàng)了碳納米管在實用橡膠制品中的規(guī)?；瘧?yīng)用。
蒲公英橡膠輪胎
這種橡膠源于蒲公英根部提取的天然橡膠，并與三葉橡膠性能十分接近。我國作為一個天然橡膠短缺的國家，80%的原料依賴于進口，而蒲公英橡膠的研制成功極有可能令其成為二十一世紀重要的新能天然橡膠戰(zhàn)略原材料。
2012年我國已實施“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)化開發(fā)計劃”，2015年成立“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，時至今日，已形成了國內(nèi)蒲公英橡膠產(chǎn)學(xué)研用的一條龍產(chǎn)業(yè)化開發(fā)平臺。
杜仲橡膠
杜仲在世界上95%以上的資源都分布在我國，可以說是我國特有的樹種，可用于生產(chǎn)杜仲膠。杜仲膠作為一種具有橡塑二重性的高分子材料，是理想的天然橡膠的替代材料之一，在我國溫帶及亞熱帶地區(qū)內(nèi)的27個省份均可種植，可有效補充我國橡膠資源的不足。
除了我國之外，美日等國也對杜仲橡膠表現(xiàn)出極大興趣，其中美國固特異公司已將合成杜仲橡膠應(yīng)用于輪胎的商業(yè)化制造，日本可樂麗公司也已建成一套400噸/年的合成杜仲橡膠生產(chǎn)裝置。
我國2017年啟動了“新型生物基橡膠材料制備技術(shù)及應(yīng)用示范”項目，其中“杜仲橡膠提取關(guān)鍵技術(shù)及性能研究”是其中的一個重要研發(fā)內(nèi)容。而今年“杜仲資源高值化利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”的成立又進一步推進了我國在杜仲資源高值化利用和創(chuàng)新研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化，突破技術(shù)瓶頸，達成杜仲的產(chǎn)業(yè)鏈的合作和發(fā)展
銀膠菊橡膠
銀膠菊是一種生長于美國西南地區(qū)的旱生灌木，也是三葉橡膠的理想替代材料之一。據(jù)悉普利司通、倍耐力、固鉑等輪胎企業(yè)已開發(fā)出銀膠菊橡膠輪胎，經(jīng)過測試表明，其性能與普通橡膠輪胎并無二致，目前美國已進行了一定的銀膠菊商業(yè)化規(guī)模種植。
稀土順丁橡膠
這是一種以稀土金屬釹為主題的催化體系聚合的一種順丁橡膠，使用這種橡膠來制造汽車輪胎可以極大地提升輪胎的性能和質(zhì)量，表現(xiàn)出更理想的抗屈撓性、抗?jié)窕?，更高的拉伸強度，更低的滾動阻力、滯后損失及疲勞生熱。
在上世紀70年代是，錦州石化與中科院長春應(yīng)化所研究合作了稀土充油順丁橡膠的研究開發(fā)并取得了成功，2017年3月，北京化工大學(xué)開發(fā)出第二代高活性高定向性的稀土催化技術(shù)，明顯降低了稀土順丁橡膠的生產(chǎn)成本
白炭黑
白炭黑對輪胎的作用主要體現(xiàn)在對輪胎基本性能的提升上。白炭黑對各種橡膠都具有十分顯著的補強作用，具有很強的粘附力、抗撕裂及抗老化等特點，可以降低輪胎的生熱、滾動阻力，提升胎面膠的抗刺扎性等。
結(jié)語：隨著科技的發(fā)展及對產(chǎn)品性能要求的提升，新型輪胎的研究和應(yīng)用正在逐漸擴大。我國近年來關(guān)于輪胎橡膠的研究步伐逐步加快，雖然仍有不足，但是依然取得了不少科研成果，向世界橡膠研究大國的目標(biāo)奮起直追。
從20世紀90年代以來，上關(guān)于高性能輪胎的研究角逐激烈，近年來，汽車產(chǎn)業(yè)的變革進一步對輪胎產(chǎn)品提出了更高的要求，輪胎用橡膠產(chǎn)業(yè)也由此迎來更多新技術(shù)的誕生和落地，未來這一產(chǎn)業(yè)還將更加富有活力，并為更多關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)帶來新的機遇。
資料參考：中化新網(wǎng)、齊魯網(wǎng)、百度百科、輪胎世界網(wǎng)
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