高性能子午線輪胎耐脫層關(guān)鍵技術(shù)

青島科技大學(xué)、中策橡膠集團(tuán)股份有限公司（簡(jiǎn)稱中策橡膠）聯(lián)合完成的“高性能子午胎耐脫層關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目攻克了子午線輪胎肩部帶束層端點(diǎn)及趾口胎體反包端點(diǎn)（簡(jiǎn)稱“二端點(diǎn)”）脫層的核心技術(shù)難題，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，提升了我國(guó)輪胎行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。該項(xiàng)成果于近日獲得山東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

（1）攻克3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題

輪胎先進(jìn)裝備與關(guān)鍵材料國(guó)家工程研究中心主任汪傳生教授表示，在輪胎質(zhì)量問(wèn)題中“二端點(diǎn)”脫層占80%，直接影響輪胎使用壽命和行車安全。青島科技大學(xué)與中策橡膠聯(lián)合進(jìn)行了長(zhǎng)期、深入細(xì)致的探究，從理論研究、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到配方設(shè)計(jì)及相關(guān)工藝裝備研發(fā)，逐步形成了一套系統(tǒng)有效的解決方案，攻克了3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題：一是“二端點(diǎn)”由于幾何、物理不連續(xù)導(dǎo)致的應(yīng)力集中和熱聚集問(wèn)題；二是“二端點(diǎn)”關(guān)鍵膠料耐老化性問(wèn)題；三是橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料炭黑、硫黃及氧化鋅等各種加工助劑粒子團(tuán)聚、氣孔等微缺陷引發(fā)的“二端點(diǎn)”脫層問(wèn)題。

（2）取得四大重要?jiǎng)?chuàng)新成果

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建立了以應(yīng)變能幅值、溫度來(lái)表征輪胎脫層壽命的“輪胎脫層失效的熱力耦合模型”，再將該模型與熱力學(xué)仿真技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，建立輪胎耐脫層分析機(jī)理及相關(guān)理論，為輪胎優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支撐。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建立了輪胎耐脫層設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和綜合優(yōu)化原則，揭示了輪胎趾口和胎肩損傷的熱力學(xué)耦合機(jī)理。此外，還發(fā)明了0°帶束層纏繞、雙層鋼絲包布等系列輪胎耐脫層新結(jié)構(gòu)，解決了“二端點(diǎn)”應(yīng)力集中和熱聚集難題，大幅延長(zhǎng)了輪胎使用壽命。

團(tuán)隊(duì)探明了肩部脫層以熱氧作用為主、趾口脫層以機(jī)械疲勞為主的老化機(jī)理，定向研發(fā)出輪胎耐脫層系列新配方，解決了關(guān)鍵膠料耐老化性能的難題，延長(zhǎng)了輪胎使用壽命，輪胎滾動(dòng)阻力降低了10%以上。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了輪胎耐脫層混煉新工藝裝備及測(cè)試技術(shù)，解決了鋼絲端點(diǎn)的孔穴及橡膠復(fù)合材料炭黑聚集、助劑顆粒、雜質(zhì)等微缺陷誘發(fā)裂紋萌生造成輪胎脫層的難題，實(shí)現(xiàn)炭黑、加工助劑等在橡膠中的納米級(jí)分散和膠料性能的均質(zhì)化，提升膠料/鋼絲復(fù)合材料的粘合強(qiáng)度和耐老化性能。

（3）產(chǎn)學(xué)研經(jīng)濟(jì)效益顯著

該項(xiàng)目形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，獲發(fā)明專利21項(xiàng)、實(shí)用新型專利14項(xiàng)、軟件著作權(quán)2項(xiàng)，開發(fā)新產(chǎn)品31個(gè)，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，發(fā)表論文26篇。項(xiàng)目成果已在中策橡膠、山東華勤橡膠集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，近3年共為企業(yè)增加銷售收入42億元、利潤(rùn)2.5億元、稅金1.7億元，效益顯著。