環保型輪胎的發展及對炭黑的要求

石凡

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，交通運輸發展規模不斷擴大，在這個過程中，輪胎生產業體系不斷健全，各種新型輪胎不斷得到應用。環保型輪胎是一種新型的輪胎產品，其環境污染性低，具備良好的環保效益，整體使用性能高。炭黑產品是增強輪胎性能的重要途徑，在現階段炭黑行業發展過程中，需要開發新品種，優化輪胎整體性能、結構設計等以適應現階段輪胎行業的發展要求。

關鍵詞：環保型輪胎；炭黑；輪胎結構設計；膠料

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

0 前言

隨著輪胎發展技術的不斷成熟，環保型輪胎技術體系日益健全，這種技術的應用離不開科學性的膠料配合方法，離不開科學性的輪胎結構設計方案，這也需要進行新品種炭黑的使用，從而增強環保型輪胎的綜合性能，適應現階段社會各個領域的輪胎應用要求。

1 環保型輪胎的性能要求

隨著科學技術的不斷進步，各類環保型輪胎不斷得到生產及應用，但國際上并沒有關于環保型輪胎的統一性概念，籠統來看，有利于保護生態環境的輪胎都可以成為環保型輪胎，在輪胎使用過程中，其需要克服滾動阻力，其需要消耗一系列的能量，占據汽車燃料能源總量的相當大的比例。為了增強輪胎的整體性能，必須降低輪胎的滾動阻力，在這個過程中，可以降低汽車燃料總量，實現汽車排氣量的減少。

在汽車行駛過程中，外部輪胎噪聲是常見的，這對汽車的行駛舒適性產生一定的影響。為了提升汽車行駛的綜合效益，必須進行環保型輪胎的應用，以降低噪聲，提升行駛體驗。環保型輪胎具備無毒性、無害性，其所用原材料對環境無害，常見的環保型輪胎包括再生膠等再生材料輪胎。

輪胎生產技術的整體發展速度較快，目前比較流行的技術包括微波硫化技術、低溫連續混煉技術等，這些技術具備一定的環保效益，能夠滿足高效率輪胎生產工作的要求。相比于傳統輪胎技術，低能耗輪胎生產技術的能耗水平更低。目前比較流行的環保型輪胎包括非掛鏈及非鑲釘，其行駛噪聲低，對于路面的破壞性小，具備良好的抗濕滑性，屬于一種高應用性能的輪胎。

我國市場上的環保型輪胎主要包括三種類型，分別是綠色輪胎、高性能輪胎、全天候輪胎。綠色輪胎的廢物排放量更少，燃料效率率更低。超高性能輪胎的減震、降噪水平高，其舒適感良好。全天候輪胎的綜合性能較高，其噪聲低、揚塵少。綜合來看，環保型輪胎并沒有明確的統一性概念，其是一種先進的輪胎設計及生產原則。

2 發展趨勢

隨著全球輪胎行業規模的不斷擴大，高性能輪胎的國際銷售量與日俱增，其年均增長率不斷上漲，平均年均增長率為15%。在未來幾年，我國高性能輪胎的銷售量將持續性增長，其輪胎需求總量依舊存在較大的市場。

目前高性能環保型輪胎產品的消費市場主要包括歐美、日本、加拿大等發達國家，這些國家及地區非常注重汽車的行駛性能及環保性。 隨著輪胎生產技術的不斷進步，綠色輪胎理念不斷興起。綠色輪胎是現階段環保型輪胎的主流產品，隨著科技的不斷進步，環保型輪胎產品技術體系將日益發達，其品種將更加齊全，市場占有率會越來越高。

3 輪胎中炭黑使用情況

我國正處于社會經濟轉型期，在這個發展階段，輪胎生產炭黑技術不斷完善。下文將以半鋼子午線輪胎與全鋼載重子午線輪胎為例，進行輪胎不同部位炭黑使用狀況的分析，胎面膠半鋼子午線輪胎，其拉伸強度比較高，具備良好的抗撕裂性能，滯后損失率低，耐磨性強，其應用的炭黑品種包括N121、N234。

帶束層膠半鋼子午線輪胎，其與鋼絲的粘結性較好，具備較快的硫化速度，拉伸性強，與鋼絲的粘合性好，其應用的炭黑品種包括N326、N375等。胎體膠半鋼子午線輪胎的粘合性能高，具備極高的抗撕裂性，使用壽命長，滯后損失率低，其應用的炭黑品種包括N326、和N375等。

胎圈鋼絲包膠的整體硬度極高，其粘合性好，其應用的炭黑品種包括N 660等。胎側膠的柔韌性好，流動性及自粘性能優良，具備良好的動態性能，其所應用的炭黑品種包括N330、 N660等。

胎面膠半鋼子午線輪胎能夠滿足高速通行及環境環保的需求，其胎面膠炭黑的使用品種包括N234、N375等，為了提升其與鋼絲簾線的粘合性，需要進行帶束層膠炭黑產品的使用，從而與輪胎的整體剛性相匹配，帶束層膠輪胎使用的炭黑品種包括N326、N375等。 胎體膠半鋼子午線輪胎所用的炭黑品種包括N550、N660等。

4 炭黑生產中的問題及新品種的開發

（1）生產中的問題。為了提升輪胎的整體性能，必須進行新型炭黑品種的使用，實現輪胎滯后損失的降低，降低輪胎使用過程中的噪聲，實現輪胎抗濕滑性的提升，以生產高性能的環保型輪胎。整體來看，我國炭黑產品種類并不齊全，這是制約我國輪胎生產業的重要問題。在實際場景中，每條輪胎的生產需要七八種炭黑，每個輪胎生產廠家需要10種以上的炭黑，才能滿足輪胎生產工作的要求。按照現在的經濟發展趨勢，如果不能進行炭黑品種的積極研發，就必然不利于新型輪胎技術的改進。為了解決實際問題，我國炭黑生產企業必須提升炭黑新品種的研發速度，進行不同種類炭黑的研究及開發。在實際生產過程中，不同批次的炭黑性能狀況存在明顯的差異性，為了增強輪胎的整體質量，必須降低炭黑性能的波動率，這需要優化炭黑的性能指標。

（2）新品種的開發。隨著全球經濟水平的不斷提升，各類新品種炭黑不斷得到開發，比如多相炭黑、低滯后炭黑、反向炭黑等。隨著環保型輪胎膠料技術的不斷更新，新品種炭黑應用技術體系日益健全，比如橡膠與炭黑混煉技術、連續液混合凝固技術等。

炭黑品種的不斷應用，擴大了輪胎產品的銷售市場，但整體來看，我國新品種炭黑應用規模較小，我國的輪胎行業缺乏對新品種炭黑的足夠性重視，這導致新型炭黑技術研發與輪胎實際需求的脫離，這不利于新型炭黑技術的推廣及應用。在現階段社會經濟發展過程中，環保型輪胎是未來輪胎行業的發展主流，為了增強其應用效益，需要進行新品種炭黑的開發及利用。

5 結語

為了適應我國現階段環保型輪胎的發展需求，進行輪胎結構的優化設計是必要的，這需要實現炭黑應用環節、膠料配合環節等的協調，以增強輪胎的整體性能。

參考文獻：

[1]蔡為民.我國輪胎工業“十一五”發展建議[J].橡膠科技市場， 2006（11）.

[2]高波.輪胎工業也應強化中國品牌和中國制造的理念[J].中國橡膠，2006（13）.

[3]蔡為民.我國輪胎工業的發展及其對世界輪胎工業的影響[J].輪胎工業，2006（11）.endprint