橡膠在輪胎中的應用及研究進展

摘 要：作為一種工業生產中經常都要使用到的材料，橡膠可謂是整個工業產業的基礎。本文關注了天然橡膠與合成橡膠在輪胎生產中的使用，由于胎面、氣密層、胎圈、胎側等不同部位的加工所要使用的加工方式有一定的區別，并且還要使用到環保再生材料等在內的新型橡膠，因此其應用具有廣泛性與特殊性。筆者還根據這些年工業產業的不斷發展來分析了環保理念在輪胎制造行業當中的應用，總結出了未來新型橡膠材料在輪胎制造領域中的應用，并得到了較為滿意的結論。

關鍵詞：胎面;橡膠;輪胎;胎側;氣密層

橡膠在工業生產當中的使用是十分廣泛的，并且由于飛機、汽車、傳送帶、軟管等產品的不同，橡膠在輪胎當中的使用量也有一定的差異。人類每年開采的天然橡膠總量是有限的，天然橡膠并不能滿足所有的工業生產，因此就需要使用到一定量的合成橡膠。尤其是在汽車工業中，一輛車當中要使用到大量的橡膠，而輪胎則是使用橡膠最多的部件。隨著改革開放的深入進行，我國的汽車行業實現了井噴式增長，每年生產的汽車數量不斷提升，而汽車輪胎的使用量也水漲船高。在以往的發展模式中，不環保的橡膠使用方式給環境帶來了較大的壓力。而隨著人們環保意識的不斷提升，這種橡膠使用方式已經不再適應新的市場環境，面臨被淘汰的境地。為了體現環保意識，一種能耗較低卻又持久力較強的輪胎，已經成為了市場當中的主流產品。

1.胎面的處理

輪胎在汽車行駛過程中功能的發揮離不開胎面，而胎面也是汽車直接與道路連接的部件，要想提高輪胎的性能與表現力，就應當從胎面性能的提升入手。一面質量較高、性能優異的胎面，往往能夠起到保護輪胎胎體的作用，并且保護車身不受到地面過大的沖擊。而胎面上復雜的花紋也決定了汽車對地面的抓地力與摩擦力大小，也是保證汽車安全性能的主要因素之一，應當予以足夠的重視。

在一般的汽車輪胎中采用的橡膠主要是天然橡膠，同時還采用了一定含量的合成橡膠，因此往往能應付不同的路況。胎面上的紋路也要按照一定的規律來設置，能夠幫助汽車提升對不同路況的適應能力。在種類眾多的橡膠當中，NR橡膠的力學性能優秀，在濕滑路面上能夠保持汽車較為良好的抓地性能，并且加工性較強。而BR橡膠的耐磨性能優異，比其他種類的橡膠能夠勝任越野高寒路段。SBR橡膠是一種常見的不飽和烴高聚物，在高溫的環境中能夠保持較為滿意的強度與特性，尤其是在高溫環境中，其表現要優于NR橡膠，因此在乘用車輪胎當中有著廣泛的應用。

2.胎側的處理

作為輪胎整體結構充分發揮的一個關鍵因素，胎側也是十分重要的部件，完整良好的胎側能夠起到保護輪胎內膽的作用，在側面給輪胎提供較為全面的保護。輪胎的有關技術性指標也直接印在胎側上，因此能直接從胎側看到輪胎的具體技術規格指標。為了達到上述幾個目標，胎側所采用的橡膠材料應當具有較強的韌性與強度，并且在高溫的環境中也能長時間維持較為滿意的工程性能指標。并且考慮到胎側要經常面對擠壓的情況，因此要有較強的流動性能，就算是經過了多次的翻新也要能繼續發揮

效用。

在種類眾多的輪胎當中，子午線輪胎以其較薄的胎體，較快的傳熱速度，因此在很多場合都有著廣泛的應用。在高溫硫化的過程中，胎側的形變較小，假若側面出現了裂紋，就很容易發生斷裂并失去功能，給汽車的行駛帶來極大的威脅。在日常生活中，我們常見到一些輪胎的側面顏色較黑，這是輪胎橡膠對外界環境變化做出反應的正常現象。為了提升輪胎的性能，使其能夠盡可能地發揮功效，一般的輪胎當中都會加入一定含量的NR與BR橡膠。

3.對氣密層的處理

在子午線輪胎的相關部件當中，氣密層是十分重要的一個部分。由于我國市面上大部分的輪胎內部都沒有內胎，假如在氣密性方面沒有做好，則很容易造成內胎與外胎之間的真空部位積累過量的雜質。尤其是進入了空氣和水分之后，極易降低橡膠與其他部件之間的粘合性，汽車在行駛的過程中就容易出現由于輪胎原因導致的安全事故。

因此輪胎氣密層的順利運行是十分重要的。一般的氣密層采用的都是BIIR橡膠，該種橡膠壽命較長，對外界環境的適應能力也較高，所處氣候劇烈變化的時候也能保證發揮自身功能，因此很適合作為氣密層橡膠來使用。但是這種橡膠的硫化速度較慢，因此很難進行加工，市面上采用了BIIR橡膠的產品價格也就水漲船高。隨著技術的不斷進步，近年來出現了溴化丁基橡膠這種新的橡膠類型，通過溴化來提升了橡膠的性能，改善了其硫化特性，能夠保證氣密層的順利工作。

4.對胎體的處理

在整個輪胎的不同部分當中，胎體的重要性是不言而喻的。由于胎體要承擔起整個輪胎所受到的壓力，因此它的質量也決定了輪胎的質量。汽車往往要面臨不同的路況，因此胎體要有能夠勝任不同壓力的能力，因此其自身的強度與韌性要達到一定的高度，確保在外界壓力過大時不過度變形。

一般的汽車子午線輪胎都會拿聚酯簾線當做主要的胎體骨架，在一些工藝水平較高的輪胎當中則會選用人造絲簾線。

5.對胎圈的處理

胎圈是輪胎主體部分與輪輞之間的結合部件，主要用來緩沖輪胎與輪輞之間的摩擦力，這個力較大，因此胎圈要能承擔起較大的壓力而不發生破壞。一般的胎圈采取的是鋼絲與橡膠結合的模式，要想保證胎圈的強度，就要確保鋼絲與橡膠之間的緊密結合，一般采用的是NR橡膠與SBR橡膠。

參考文獻：

[1]賀小進，陳宏，康新賀等.液體聚異戊二烯橡膠在輪胎胎肩膠中的應用[J].橡膠工業，2013，60（1）：33-38

[2]白雪濤，竇艷麗，牟建新等.橡膠在輪胎中的應用及研究進展[J].彈性體，2010，20（4）：88-92

作者簡介：周博（1987—），男，本科生，米其林沈陽輪胎有限公司工程師，研究方向：輪胎質量。