高性能子午線輪胎耐脫層關鍵技術

青島科技大學、中策橡膠集團股份有限公司（簡稱中策橡膠）聯合完成的“高性能子午胎耐脫層關鍵技術及應用”項目攻克了子午線輪胎肩部帶束層端點及趾口胎體反包端點（簡稱“二端點”）脫層的核心技術難題，并實現了產業化應用，提升了我國輪胎行業的國際競爭力。該項成果于近日獲得山東省科學技術進步一等獎。

（1）攻克3項關鍵技術難題

輪胎先進裝備與關鍵材料國家工程研究中心主任汪傳生教授表示，在輪胎質量問題中“二端點”脫層占80%，直接影響輪胎使用壽命和行車安全。青島科技大學與中策橡膠聯合進行了長期、深入細致的探究，從理論研究、產品結構設計到配方設計及相關工藝裝備研發，逐步形成了一套系統有效的解決方案，攻克了3項關鍵技術難題：一是“二端點”由于幾何、物理不連續導致的應力集中和熱聚集問題；二是“二端點”關鍵膠料耐老化性問題；三是橡膠補強材料炭黑、硫黃及氧化鋅等各種加工助劑粒子團聚、氣孔等微缺陷引發的“二端點”脫層問題。

（2）取得四大重要創新成果

項目團隊建立了以應變能幅值、溫度來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仿真技術進行有機融合，建立輪胎耐脫層分析機理及相關理論，為輪胎優化設計提供理論支撐。

項目團隊建立了輪胎耐脫層設計準則和綜合優化原則，揭示了輪胎趾口和胎肩損傷的熱力學耦合機理。此外，還發明了0°帶束層纏繞、雙層鋼絲包布等系列輪胎耐脫層新結構，解決了“二端點”應力集中和熱聚集難題，大幅延長了輪胎使用壽命。

團隊探明了肩部脫層以熱氧作用為主、趾口脫層以機械疲勞為主的老化機理，定向研發出輪胎耐脫層系列新配方，解決了關鍵膠料耐老化性能的難題，延長了輪胎使用壽命，輪胎滾動阻力降低了10%以上。在此基礎上，團隊還發明了輪胎耐脫層混煉新工藝裝備及測試技術，解決了鋼絲端點的孔穴及橡膠復合材料炭黑聚集、助劑顆粒、雜質等微缺陷誘發裂紋萌生造成輪胎脫層的難題，實現炭黑、加工助劑等在橡膠中的納米級分散和膠料性能的均質化，提升膠料/鋼絲復合材料的粘合強度和耐老化性能。

（3）產學研經濟效益顯著

該項目形成了自主知識產權體系，獲發明專利21項、實用新型專利14項、軟件著作權2項，開發新產品31個，形成企業標準2項，發表論文26篇。項目成果已在中策橡膠、山東華勤橡膠集團實現了產業化應用，近3年共為企業增加銷售收入42億元、利潤2.5億元、稅金1.7億元，效益顯著。