Page 56 - 《橡塑技术与装备》2024年11期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
4.3 其他新材料的应用 双层零度缠绕冠带层技术，大大降低轮胎因扎破而发
4.3.1 环保纳米氧化锌 生事故的风险，将缺气保用技术发挥到极致 [48] 。
橡胶行业中，氧化锌属于一种硫化活性剂，在橡 针对子午线轮胎吸振能力弱、胎面噪声大等缺陷，
胶体系中存在明显团聚现象，后针对此问题，发展到 各大轮胎品牌都在研发轮胎静音技术，大多通过在轮
纳米氧化锌即增大比表面积来提升分散效果，但所含 胎内添加静音棉等方式来降低轮胎行驶中产生的噪音。
重金属锌存在不环保问题始终未得到解决，直接限制 部分轮胎企业研发出独特的静音设计，如米其林公司
其应用。米其林公司为保证橡胶制品的环保型，虽无 推出的 Acoustic 静音技术即特别设计结构的聚氨酯海
法彻底不使用，但将氧化锌用量已减到较低水平，如 绵置于轮胎内侧，行驶中产生噪音与其共振进而消音
胎面胶中氧化锌用量仅为 1 份 [44] 。 [49] 。德国马牌 ComfortContact 系列采用独特消音舱设
环保纳米氧化锌是通过木质素对纳米氧化锌进行 计即轮胎行驶中气流流经胎面产生噪音被吸入腔室共
改性，改性后的产品分散效果得到很大提升，优点 ： 振，噪音中的高频声波被消音舱吸收 [50] 。
（1）实际配方中，实现环保纳米氧化锌与普通氧 轮胎性能受温度等因素影响较大，玲珑轮胎企业
化锌或纳米氧化锌等量替代，相当体系中不环保重金 采用 AWT（Adjustable with temperature）温度自适
属锌比例减少 20%~40%。 应技术 [51] ，实现不同温度条件下，轮胎胎面配方原料
（2）环保纳米氧化锌相对密度得到大大降低，有 及时转换胶料内部分子组合构象，调整胶料动态性能，
利于橡胶制品轻量化。 保持稳定干湿地抓地性能，实现轮胎在秋冬季低温下
（3）由于木质素来源较为容易，大大降低原材料 具有和夏季相同的制动性能，保证驾驶的安全性，该
成本。 技术已成功在欧洲新产品上投入使用，如图 5 所示。
4.3.2 改性聚双环戊二烯
聚双环戊二烯属于一种交联三维网状型兼具刚性
与韧性的热固性工程塑料，具备质轻、吸水率低、耐
化学腐蚀、涂饰性好等优点，应用前景广阔。近年来，
针对聚双环戊二烯改性逐渐成为新的研究热点。如由
上海东杰高分子材料有限公司研发的改性聚双环戊二
烯 [45] ，经应用测试，发现具备密度低和钢性强的优点，
目前被应用于汽车轻量化车身材料，开创性提出其在
免充气轮胎中的应用潜力，有望推动骨架材料和免充 图 5 AWT 温度自适应技术轮胎胎面配方原料内部分分子
气轮胎技术的进步和突破。 组合转换图
5.2 自修复轮胎
5 轮胎结构的创新发展 因爆胎引发的交通事故不断增多即轮胎安全 = 生
5.1 子午线轮胎 命安全，为加强轮胎安全性，从 2008 年开始多家轮胎
自米其林公司于 1946 年开发出全球第 1 条子午线 企业先后推出自修复轮胎。随着 GB/T 38510—2020
轮胎，掀起轮胎工业一场革命。子午线轮胎分全钢和
《涂覆式刺扎自密封轮胎自密封性能评价》于 2021 年
半钢子午胎，其中全钢子午胎由钢丝为骨架制成，可
2 月 1 日正式实施，标志自修复轮胎获得政府认可，
支持更高的载重和支撑性，应用于货车、自卸车等大
发展迎来时代的风口。
型车辆 ；半钢子午胎由尼龙帘线或人造丝为骨架制成，
通用股份旗下千里马涂覆式刺扎自密封轮胎即应
胎面采用钢丝带束层加强胎体，应用于轿车、SUV 等
用高分子纳米复合材料技术促使轮胎拥有自修复特殊
家用汽车 [46,47] 。据统计，每年高速公路 46% 的交通事
功能。该技术于 2022 年被升级后应用于新能源汽车，
故由扎胎或爆胎等引起。
实现扎钉后快速自动修补，无需补胎，为新能源汽车
德国马牌于 2002 年发明全球首条缺气保用轮胎， [52]
提供高安全保障 。中策橡胶公司于 2022 年申请《一
经多年发展至今包括自封式和刚性支撑式两大类。佳
种自修复轮胎密封胶及其制备方法和自修复轮胎》发
通驾控 P80RFT 采用双层高碳钢带束钢丝交叉叠加与
·8· 第 50 卷 第 11 期
