Page 36 - 《橡塑智造与节能环保》2024年7期
P. 36
技术与装备
用于电动汽车轮胎的高分子量功能化SSBR
材料
2015年12月，联合国气候变化大会在巴黎举行， 欧盟委员会希望加快向电动汽车的过渡进程，
大会就《巴黎协定》进行了谈判，这是一项关于减少 并在最近确认了到2035年禁止销售内燃机乘用车的禁
气候变化的全球协定。在2016年11月于马拉喀什举行 令。伴随着这一措施，包括沃尔沃、梅赛德斯-奔驰、
的后续气候变化会议（COP22）上，《京都议定书》 保时捷、标致和欧宝在内的大型汽车制造商将在这一
成员国同意设定将全球变暖控制在与工业化前水平相 日期之前转向100%的电动乘用车生产。
比低于2℃的可接受水平的目标。这一目标要求尽快实 汽车电动化的自加速趋势甚至影响了传统汽车零
现二氧化碳的零排放。不幸的是，全球二氧化碳排放 部件的构建。因此，电动汽车轮胎需要适应相对较高
量仍处于非常高的水平，并且全球二氧化碳的排放增 的发动机转弯力矩、较高的车辆重量以及相应的制动
长也尚未停止。据统计，从2015~2021年，世界二氧化 距离增加、有限的行驶里程和低噪音产生。所有这些
9
碳总排放量增加了2%，从35.6×10 公吨增加到36.3×10 9 都需要在不影响安全性或驾驶舒适性的情况下实现。
公吨。世界道路运输的二氧化碳总排放占全球二氧 总之，轮胎制造商需要改善电动客车和轻型卡车
化碳排放量的15%（运输总量的21%），仅在10年内 的磨损、滚动阻力、制动距离和低噪音特性。
（2010～2020年）就增加了近9%。此外，国际能源署 溶液法制得的苯乙烯-丁二烯共聚物（SSBR）是
（IEA）预计，到2070年，以乘用车公里为单位的全 影响轮胎性能的重要组分，通常占轮胎配方的30%至
球运输量仍将翻一番。 60%。SSBR与选定的填料、炭黑或二氧化硅相互作
较大的发达经济体对这些挑战做出了回应，制 用，并对橡胶混合物的加工行为以及最终硫化混合物
定了乘用车、轻型和重型卡车的二氧化碳排放标准。 的滚动阻力和磨损性能产生很大影响。此外，SSBR可
由于化石燃料汽车很难实现未来的二氧化碳排放目 以具有不同的玻璃化转变（T g ）温度，这决定了滚动
标（预计2030年欧洲乘用车的二氧化碳排放量为67g/ 阻力/湿抓地性能曲线；而聚合物结构和分子量决定了
km），因此需要一种合适的节能替代品。电动汽车改 硫化橡胶胶料的机械性能曲线和耐磨性。
善了乘用车的总体二氧化碳平衡，但销量仍然相对较 轮胎制造商为SSBR设定的优先事项是支持电动汽
低，尤其是在欧洲和中国以外（图1）。欧洲和中国汽 车用低滚动阻力轮胎的优异机械和磨损性能，这引发
车销量的增长是新电动汽车的快速发展以及对电动基 了新的经处理的蒸馏芳烃提取物（TDAE）延伸以及
础设施或公共交通投资的结果。 功能化高分子量SSBR的开发。目前正在引入不同Tg的
新型矿物油延伸（OE）聚合物，并在以下文章章节中
更详细地描述了相应的橡胶成分配方和性能特征。
增强型功能化聚合物，特别是功能化SSBR，预计
仍将是可持续绿色电动汽车轮胎中决定性能的重要成
分。
1 实验
1.1 聚合物特性
图1 全球电动汽车销量（电动汽车，包括插电式混合动 关于Sprintan 918S（实验室制备的新聚合物试品
力车
SSBR 1），OE SSBR包含25 份的TDAE，门尼黏度为
8 橡塑智造与节能环保
