高性能子午胎耐脱层关键技术.pdf

45资讯速递第1期虽然近10 0%的大豆蛋白用于食品/动物饲料应用，但大量剩余的油可用于工业应用。二氧化硅是一种经常用于轮胎的成分，有助于提高抓地力和减少燃料消耗。这款示范轮胎包括一种由稻壳废渣（RHA二氧化硅）制成的高质量二氧化硅，这是大米加工的副产品，经常被丢弃并扔进垃圾填埋场。聚酯是从消费后的瓶子中回收的，通过将聚酯还原为基础化学品，并将其改造成用于轮胎帘子线的技术级聚酯。树脂用于帮助改善和增强轮胎的牵引性能。在这款示范轮胎中，传统的石油基树脂被生物可再生的松树树脂取代。胎圈钢丝和钢丝帘线在子午线轮胎的结构中提供加固。这款示范轮胎使用的钢丝和钢丝帘线来自高回收含量的钢，这资讯速递些钢是使用电弧炉(EAF)工艺生产的。EAF工艺的利用使钢铁生产的能源消耗减少，回收含量提高。与使用高炉生产的钢铁相比，电弧炉工艺具有降低温室气体排放的潜力。来自生物和生物循环原料的ISCC认证的质量平衡聚合物也包括在这款轮胎中。向可持续材料的转变在固特异目前的一些产品线中很明显。如今，公司的8 条产品线和一些赛车轮胎都含有大豆油。此外，自2 0 18 年以来，固特异在其产品线中使用RHA二氧化硅的数量增加了一倍多。随着一款可再生材料含量高达70%的轮胎的推出，固特异在市场解决方案中展示了建设更美好未来的切实承诺。（钱伯章供稿）高性能子午胎耐脱层关键技术青岛科技大学、中策橡胶集团有限公司联合完成的“高性能子午胎耐脱层关键技术及应用”项目，攻克了子午胎“二端点”脱层的核心技术难题，并实现了产业化应用，提升了我国轮胎行业的国际竞争力。该项成果于近日获得山东省科学技术进步一等奖。攻克三项关键技术难题轮胎是由橡胶、帘线等多种材料复合而成的柔性粘弹性壳体，结构复杂、材料种类繁多。轮胎运行是以柔性胎侧为纽带连接胎肩和趾口二个支点高频循环形变的过程，致使胎肩和趾口成为应力和热的聚集点。子午胎固有的制造特点，带束层、胎体反包及趾口包布等端点又很难避开胎肩和趾口这两个部位，因此导致肩部带束层端点及趾口胎体反包端点的脱层，也就是俗称的“二端点”脱层。轮胎先进装备与关键材料国家工程研究中心表示，在轮胎所有质量问题中，“二端点”脱层占到8 0%，直接影响着轮胎使用寿命和行车安全，是子午胎的一大“顽疾”。462023年第49 卷现代橡胶技术要根治这一“顽疾”，首先必须解决引发“二端点”脱层的三项关键技术难题：一是“二端点”由于几何、物理不连续导致的应力集中和热聚集问题；二是“二端点”关键胶料耐老化性问题；三是橡胶补强材料炭黑、硫黄及氧化锌等各种加工助剂粒子团聚、气孔等微缺陷引发的“二端点”脱层问题。为此，青岛科技大学与中策橡胶集团联合进行了长期深入细致的探究，从理论研究、产品结构设计到配方及相关工艺装备研发，逐步形成了一套系统有效的解决方案，攻克了三项关键技术难题。取得四大重要创新成果在高性能子午胎耐脱层关键技术的长期研发工作中，团队成员不断提出新模型、发明新结构、探索新配方、研制新装备，取得了高性能子午胎产业技术创新的重大突破。据该项目第一完成人、轮胎先进装备与关键材料国家工程研究中心尹海山教授介绍，他们提出并建立了以应变能幅值、温度来表征轮胎脱层寿命的“轮胎脱层失效的热力耦合模型”，再将该模型与热力学仿真技术进行有机融合，建立轮胎耐脱层分析机理及相关理论，为轮胎优化设计提供理论支撑。团队成员还建立了轮胎耐脱层设计准则和综合优化原则，揭示了轮胎趾口和胎肩损伤的热力学耦合机理。此外，他们发明了0 度带速层缠绕、双层钢丝包布等系列轮胎耐脱层新结构，解决了“二端点”应力集中和热聚集难题，大幅提高了轮胎寿命。研发过程中，团队成员探明了肩部脱层以热氧作用为主、趾口脱层以机械疲劳为主的老化机理，定向研发出轮胎耐脱层系列新配方，解决了关键胶料耐老化性难题，提高了轮胎寿命，降低了轮胎滚动阻力10%以上。在此基础上，他们发明了轮胎耐脱层混炼新工艺装备及测试技术，解决了钢丝端点的孔穴及橡胶复合材料炭黑聚集、助剂颗粒、杂质等微缺陷诱发裂纹萌生造成轮胎脱层的难题，实现炭黑、助剂等在橡胶中的纳米级分散和胶料性能均质化，提升胶料/钢丝复合材料的粘合强度和耐老化性。产学研经济效益显著目前，该项目形成了自主知识产权体系，获发明专利2 1项、实用新型专利14项、软件著作权2项，开发新产品31个，形成企业标准2 项，发表论文2 6 篇。据介绍，该项目成果已在中策橡胶集团、山东华勤橡胶集团实现了产业化应用，为中国全钢子午胎形成耐载、安全的特色优势，牢牢把控中国轮胎主流和竞争国际市场作出贡献。在降低退赔方面，该项目累计为企业节约资金2 0 亿元以上，近3年共为企业增加销售收入42 亿元、利润2.5亿元、税金1.7 亿元，收效显著。（钱伯章供稿）