环保型轮胎的发展及对炭黑的要求

石凡

摘 要：随着社会经济的不断发展，交通运输发展规模不断扩大，在这个过程中，轮胎生产业体系不断健全，各种新型轮胎不断得到应用。环保型轮胎是一种新型的轮胎产品，其环境污染性低，具备良好的环保效益，整体使用性能高。炭黑产品是增强轮胎性能的重要途径，在现阶段炭黑行业发展过程中，需要开发新品种，优化轮胎整体性能、结构设计等以适应现阶段轮胎行业的发展要求。

关键词：环保型轮胎；炭黑；轮胎结构设计；胶料

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.206

0 前言

随着轮胎发展技术的不断成熟，环保型轮胎技术体系日益健全，这种技术的应用离不开科学性的胶料配合方法，离不开科学性的轮胎结构设计方案，这也需要进行新品种炭黑的使用，从而增强环保型轮胎的综合性能，适应现阶段社会各个领域的轮胎应用要求。

1 环保型轮胎的性能要求

随着科学技术的不断进步，各类环保型轮胎不断得到生产及应用，但国际上并没有关于环保型轮胎的统一性概念，笼统来看，有利于保护生态环境的轮胎都可以成为环保型轮胎，在轮胎使用过程中，其需要克服滚动阻力，其需要消耗一系列的能量，占据汽车燃料能源总量的相当大的比例。为了增强轮胎的整体性能，必须降低轮胎的滚动阻力，在这个过程中，可以降低汽车燃料总量，实现汽车排气量的减少。

在汽车行驶过程中，外部轮胎噪声是常见的，这对汽车的行驶舒适性产生一定的影响。为了提升汽车行驶的综合效益，必须进行环保型轮胎的应用，以降低噪声，提升行驶体验。环保型轮胎具备无毒性、无害性，其所用原材料对环境无害，常见的环保型轮胎包括再生胶等再生材料轮胎。

轮胎生产技术的整体发展速度较快，目前比较流行的技术包括微波硫化技术、低温连续混炼技术等，这些技术具备一定的环保效益，能够满足高效率轮胎生产工作的要求。相比于传统轮胎技术，低能耗轮胎生产技术的能耗水平更低。目前比较流行的环保型轮胎包括非挂链及非镶钉，其行驶噪声低，对于路面的破坏性小，具备良好的抗湿滑性，属于一种高应用性能的轮胎。

我国市场上的环保型轮胎主要包括三种类型，分别是绿色轮胎、高性能轮胎、全天候轮胎。绿色轮胎的废物排放量更少，燃料效率率更低。超高性能轮胎的减震、降噪水平高，其舒适感良好。全天候轮胎的综合性能较高，其噪声低、扬尘少。综合来看，环保型轮胎并没有明确的统一性概念，其是一种先进的轮胎设计及生产原则。

2 发展趋势

随着全球轮胎行业规模的不断扩大，高性能轮胎的国际销售量与日俱增，其年均增长率不断上涨，平均年均增长率为15%。在未来几年，我国高性能轮胎的销售量将持续性增长，其轮胎需求总量依旧存在较大的市场。

目前高性能环保型轮胎产品的消费市场主要包括欧美、日本、加拿大等发达国家，这些国家及地区非常注重汽车的行驶性能及环保性。 随着轮胎生产技术的不断进步，绿色轮胎理念不断兴起。绿色轮胎是现阶段环保型轮胎的主流产品，随着科技的不断进步，环保型轮胎产品技术体系将日益发达，其品种将更加齐全，市场占有率会越来越高。

3 轮胎中炭黑使用情况

我国正处于社会经济转型期，在这个发展阶段，轮胎生产炭黑技术不断完善。下文将以半钢子午线轮胎与全钢载重子午线轮胎为例，进行轮胎不同部位炭黑使用状况的分析，胎面胶半钢子午线轮胎，其拉伸强度比较高，具备良好的抗撕裂性能，滞后损失率低，耐磨性强，其应用的炭黑品种包括N121、N234。

带束层胶半钢子午线轮胎，其与钢丝的粘结性较好，具备较快的硫化速度，拉伸性强，与钢丝的粘合性好，其应用的炭黑品种包括N326、N375等。胎体胶半钢子午线轮胎的粘合性能高，具备极高的抗撕裂性，使用寿命长，滞后损失率低，其应用的炭黑品种包括N326、和N375等。

胎圈钢丝包胶的整体硬度极高，其粘合性好，其应用的炭黑品种包括N 660等。胎侧胶的柔韧性好，流动性及自粘性能优良，具备良好的动态性能，其所应用的炭黑品种包括N330、 N660等。

胎面胶半钢子午线轮胎能够满足高速通行及环境环保的需求，其胎面胶炭黑的使用品种包括N234、N375等，为了提升其与钢丝帘线的粘合性，需要进行带束层胶炭黑产品的使用，从而与轮胎的整体刚性相匹配，带束层胶轮胎使用的炭黑品种包括N326、N375等。 胎体胶半钢子午线轮胎所用的炭黑品种包括N550、N660等。

4 炭黑生产中的问题及新品种的开发

（1）生产中的问题。为了提升轮胎的整体性能，必须进行新型炭黑品种的使用，实现轮胎滞后损失的降低，降低轮胎使用过程中的噪声，实现轮胎抗湿滑性的提升，以生产高性能的环保型轮胎。整体来看，我国炭黑产品种类并不齐全，这是制约我国轮胎生产业的重要问题。在实际场景中，每条轮胎的生产需要七八种炭黑，每个轮胎生产厂家需要10种以上的炭黑，才能满足轮胎生产工作的要求。按照现在的经济发展趋势，如果不能进行炭黑品种的积极研发，就必然不利于新型轮胎技术的改进。为了解决实际问题，我国炭黑生产企业必须提升炭黑新品种的研发速度，进行不同种类炭黑的研究及开发。在实际生产过程中，不同批次的炭黑性能状况存在明显的差异性，为了增强轮胎的整体质量，必须降低炭黑性能的波动率，这需要优化炭黑的性能指标。

（2）新品种的开发。随着全球经济水平的不断提升，各类新品种炭黑不断得到开发，比如多相炭黑、低滞后炭黑、反向炭黑等。随着环保型轮胎胶料技术的不断更新，新品种炭黑应用技术体系日益健全，比如橡胶与炭黑混炼技术、连续液混合凝固技術等。

炭黑品种的不断应用，扩大了轮胎产品的销售市场，但整体来看，我国新品种炭黑应用规模较小，我国的轮胎行业缺乏对新品种炭黑的足够性重视，这导致新型炭黑技术研发与轮胎实际需求的脱离，这不利于新型炭黑技术的推广及应用。在现阶段社会经济发展过程中，环保型轮胎是未来轮胎行业的发展主流，为了增强其应用效益，需要进行新品种炭黑的开发及利用。

5 结语

为了适应我国现阶段环保型轮胎的发展需求，进行轮胎结构的优化设计是必要的，这需要实现炭黑应用环节、胶料配合环节等的协调，以增强轮胎的整体性能。

参考文献：

[1]蔡为民.我国轮胎工业“十一五”发展建议[J].橡胶科技市场， 2006（11）.

[2]高波.轮胎工业也应强化中国品牌和中国制造的理念[J].中国橡胶，2006（13）.

[3]蔡为民.我国轮胎工业的发展及其对世界轮胎工业的影响[J].轮胎工业，2006（11）.endprint