Page 44 - 《橡塑智造与节能环保》2024年4期

节能环保新技术与产品

用改性二氧化硅实现节能生产：

轮胎行业的解决方案

不断上涨的燃料成本、范围广泛的环境立法以及 本、范围广泛的环境立法以及公众对能源使用和环境
公众对能源使用和环境的日益关注，都在不断鼓励人 的日益关注，继续推动着人们对节油和更耐用汽车轮
们追求燃油效率高、使用寿命更长的汽车轮胎。这些 胎的追求。因此，轮胎行业不得不扩大对燃油效率、
需求要求轮胎行业的 "神奇三角"（包括燃油效率、牵 牵引力和胎面耐磨性这 "神奇 "三角的关注，以满足这
引力和胎面耐磨性）得到充分发挥。 本文将探讨在乘 些需求。
用车、卡车和公共汽车轮胎中使用改性二氧化硅作为
填充料的问题，以及使用改性沉淀二氧化硅如何克服 3 二氧化硅历史快照
传统高分散二氧化硅（HDS）/原位硅烷技术在生产方 轮胎行业开发可持续轮胎配方的历史可以追溯
面的局限性。 到20世纪90年代。20世纪90年代，二氧化硅成为乘用
车轮胎中备受青睐的补强填料，因为与轮胎胶料中的
1 制造业和供应商的重要性 传统炭黑填料相比，二氧化硅能够提高燃油效率和牵
安永会计师事务所（Ernst &Young）最近对供应 引力。虽然研究人员早在20世纪70年代就开始使用传
链高管进行的一项调查显示，每10家公司中就有8家在 统的二氧化硅，但米其林在20世纪90年代率先为二氧
加强对供应链可持续发展的关注。但是，制造商在工 化硅的使用申请专利，将其作为可持续轮胎的一种选
厂内部所做的工作只是成功的可持续发展战略和相应 择。
结果的一部分。 事实上，供应商（包括原始设备制造 2009年，PPG 推出改性二氧化硅后，滚动阻力降
商（OEM）及其供应商）的作用同样重要。根据 "负 低了30%，燃油效率提高了近6%。经过处理的二氧化
责任投资原则"（PRI），供应商数据是衡量环境、社 硅的引入保持了传统二氧化硅所提供的牵引力，实验
会和政府治理（ESG）结果的重要组成部分。 室测试表明其耐磨性提高了10%，从而改善了胎面磨
现在，制造业正努力寻求可持续的解决方案，同 损。2015年，固特异推出了第一款使用改性二氧化硅
时显然需要加快向更清洁、更安全、更具包容性的交 制造的轮胎。
通系统（或称 "可持续交通"）过渡。机遇不仅属于制
造商，也属于供应商和原始设备制造商，他们需要发 4 传统轮胎制造中的二氧化硅
现、创新并向市场推出新的解决方案。 尽管二氧化硅可降低滚动阻力，并在轮胎的整
个使用寿命期间节省燃料消耗，从而减少了二氧化碳
2 汽车、轮胎和橡胶行业趋势 排放，但它对轮胎制造过程中的能源使用也有重大影
随着汽车行业面向未来的创新不断涌现，城市 响。轮胎行业普遍知道，在胶料中混炼二氧化硅需要
化、交通需求激增和气候行动的迫切需求等全球大趋 较长的混炼时间和较高的温度，以提供足够的二氧化
势将加速向可持续交通转型。这包括更清洁、更安 硅分散和高效的硅烷化反应。
全、更具包容性的交通系统。轮胎和橡胶行业在这一 无定形沉淀二氧化硅由于其低成本和低性能，通
转型中发挥着重要作用。 常用作胶料中的填料。然而，未改性二氧化硅有一定
近年来，轮胎和橡胶行业在降低能耗和提高利用 的局限性，例如在橡胶中的分散性差，这会使其难以
效率方面面临着越来越多的挑战。不断上涨的燃料成 掺入胶料中。因此，用传统二氧化硅填充的胶料的制

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