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环保型轮胎的发展及对炭黑的要求

来源:碳黑工业 | 作者:德隆导电炭黑 | 发布时间: 2023-02-19 | 1415 次浏览 | 分享到:

摘 要:随着社会经济的不断发展,交通运输发展规模不断扩大,在这个过程中,轮胎生产业体系不断健全,各种新型轮胎不断得到应用。环保型轮胎是一种新型的轮胎产品,其环境污染性低,具备良好的环保效益,整体使用性能高。炭黑产品是增强轮胎性能的重要途径,在现阶段炭黑行业发展过程中,需要开发新品种,优化轮胎整体性能、结构设计等以适应现阶段轮胎行业的发展要求。

关键词:环保型轮胎;炭黑;轮胎结构设计;胶料

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.206

0 前言

随着轮胎发展技术的不断成熟,环保型轮胎技术体系日益健全,这种技术的应用离不开科学性的胶料配合方法,离不开科学性的轮胎结构设计方案,这也需要进行新品种炭黑的使用,从而增强环保型轮胎的综合性能,适应现阶段社会各个领域的轮胎应用要求。

1 环保型轮胎的性能要求

随着科学技术的不断进步,各类环保型轮胎不断得到生产及应用,但国际上并没有关于环保型轮胎的统一性概念,笼统来看,有利于保护生态环境的轮胎都可以成为环保型轮胎,在轮胎使用过程中,其需要克服滚动阻力,其需要消耗一系列的能量,占据汽车燃料能源总量的相当大的比例。为了增强轮胎的整体性能,必须降低轮胎的滚动阻力,在这个过程中,可以降低汽车燃料总量,实现汽车排气量的减少。

在汽车行驶过程中,外部轮胎噪声是常见的,这对汽车的行驶舒适性产生一定的影响。为了提升汽车行驶的综合效益,必须进行环保型轮胎的应用,以降低噪声,提升行驶体验。环保型轮胎具备无毒性、无害性,其所用原材料对环境无害,常见的环保型轮胎包括再生胶等再生材料轮胎。

轮胎生产技术的整体发展速度较快,目前比较流行的技术包括微波硫化技术、低温连续混炼技术等,这些技术具备一定的环保效益,能够满足高效率轮胎生产工作的要求。相比于传统轮胎技术,低能耗轮胎生产技术的能耗水平更低。目前比较流行的环保型轮胎包括非挂链及非镶钉,其行驶噪声低,对于路面的破坏性小,具备良好的抗湿滑性,属于一种高应用性能的轮胎。

我国市场上的环保型轮胎主要包括三种类型,分别是绿色轮胎、高性能轮胎、全天候轮胎。绿色轮胎的废物排放量更少,燃料效率率更低。超高性能轮胎的减震、降噪水平高,其舒适感良好。全天候轮胎的综合性能较高,其噪声低、扬尘少。综合来看,环保型轮胎并没有明确的统一性概念,其是一种先进的轮胎设计及生产原则。

2 发展趋势

随着全球轮胎行业规模的不断扩大,高性能轮胎的国际销售量与日俱增,其年均增长率不断上涨,平均年均增长率为15%。在未来几年,我国高性能轮胎的销售量将持续性增长,其轮胎需求总量依旧存在较大的市场。

目前高性能环保型轮胎产品的消费市场主要包括欧美、日本、加拿大等发达国家,这些国家及地区非常注重汽车的行驶性能及环保性。 随着轮胎生产技术的不断进步,绿色轮胎理念不断兴起。绿色轮胎是现阶段环保型轮胎的主流产品,随着科技的不断进步,环保型轮胎产品技术体系将日益发达,其品种将更加齐全,市场占有率会越来越高。

3 轮胎中炭黑使用情况

我国正处于社会经济转型期,在这个发展阶段,轮胎生产炭黑技术不断完善。下文将以半钢子午线轮胎与全钢载重子午线轮胎为例,进行轮胎不同部位炭黑使用状况的分析,胎面胶半钢子午线轮胎,其拉伸强度比较高,具备良好的抗撕裂性能,滞后损失率低,耐磨性强,其应用的炭黑品种包括N121、N234。

带束层胶半钢子午线轮胎,其与钢丝的粘结性较好,具备较快的硫化速度,拉伸性强,与钢丝的粘合性好,其应用的炭黑品种包括N326、N375等。胎体胶半钢子午线轮胎的粘合性能高,具备极高的抗撕裂性,使用寿命长,滞后损失率低,其应用的炭黑品种包括N326、和N375等。

胎圈钢丝包胶的整体硬度极高,其粘合性好,其应用的炭黑品种包括N 660等。胎侧胶的柔韧性好,流动性及自粘性能优良,具备良好的动态性能,其所应用的炭黑品种包括N330、 N660等。

胎面胶半钢子午线轮胎能够满足高速通行及环境环保的需求,其胎面胶炭黑的使用品种包括N234、N375等,为了提升其与钢丝帘线的粘合性,需要进行带束层胶炭黑产品的使用,从而与轮胎的整体刚性相匹配,带束层胶轮胎使用的炭黑品种包括N326、N375等。 胎体胶半钢子午线轮胎所用的炭黑品种包括N550、N660等。

4 炭黑生产中的问题及新品种的开发

(1)生产中的问题。为了提升轮胎的整体性能,必须进行新型炭黑品种的使用,实现轮胎滞后损失的降低,降低轮胎使用过程中的噪声,实现轮胎抗湿滑性的提升,以生产高性能的环保型轮胎。整体来看,我国炭黑产品种类并不齐全,这是制约我国轮胎生产业的重要问题。在实际场景中,每条轮胎的生产需要七八种炭黑,每个轮胎生产厂家需要10种以上的炭黑,才能满足轮胎生产工作的要求。按照现在的经济发展趋势,如果不能进行炭黑品种的积极研发,就必然不利于新型轮胎技术的改进。为了解决实际问题,我国炭黑生产企业必须提升炭黑新品种的研发速度,进行不同种类炭黑的研究及开发。在实际生产过程中,不同批次的炭黑性能状况存在明显的差异性,为了增强轮胎的整体质量,必须降低炭黑性能的波动率,这需要优化炭黑的性能指标。

(2)新品种的开发。随着全球经济水平的不断提升,各类新品种炭黑不断得到开发,比如多相炭黑、低滞后炭黑、反向炭黑等。随着环保型轮胎胶料技术的不断更新,新品种炭黑应用技术体系日益健全,比如橡胶与炭黑混炼技术、连续液混合凝固技術等。

炭黑品种的不断应用,扩大了轮胎产品的销售市场,但整体来看,我国新品种炭黑应用规模较小,我国的轮胎行业缺乏对新品种炭黑的足够性重视,这导致新型炭黑技术研发与轮胎实际需求的脱离,这不利于新型炭黑技术的推广及应用。在现阶段社会经济发展过程中,环保型轮胎是未来轮胎行业的发展主流,为了增强其应用效益,需要进行新品种炭黑的开发及利用。

5 结语

为了适应我国现阶段环保型轮胎的发展需求,进行轮胎结构的优化设计是必要的,这需要实现炭黑应用环节、胶料配合环节等的协调,以增强轮胎的整体性能。