我的輪胎網(wǎng)

青島日?qǐng)?bào)社/觀(guān)海新聞6月20日訊 在輪胎領(lǐng)域，有一個(gè)困擾行業(yè)多年的“魔鬼三角”定律：無(wú)法同時(shí)兼顧輪胎的滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕阅芎湍湍バ阅堋，F(xiàn)在，這三項(xiàng)性能已經(jīng)在液體黃金輪胎產(chǎn)品上得到了統(tǒng)一。液體黃金輪胎在降低滾動(dòng)阻力的同時(shí)，提升抗?jié)窕阅芎湍湍バ阅?，不僅讓行車(chē)更加安全、節(jié)能和舒適，還增加了輪胎使用壽命，被業(yè)界稱(chēng)為“世界橡膠輪胎工業(yè)第四個(gè)具有里程碑意義的技術(shù)創(chuàng)新”。

使用“液體黃金”生產(chǎn)的輪胎

液體黃金輪胎所采用的高性能橡膠新材料，經(jīng)世界首創(chuàng)化學(xué)煉膠技術(shù)制得。以該技術(shù)為核心，由怡維怡橡膠研究院、益凱新材料有限公司、賽輪集團(tuán)股份有限公司合作完成的“合成橡膠連續(xù)液相混煉關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目，獲得了2022年度山東省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

攻克橡膠工業(yè)領(lǐng)域的百年技術(shù)難題

橡膠工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)。

在橡膠里添加什么材料、如何添加材料，才能讓橡膠實(shí)現(xiàn)更好的性能？這件事，項(xiàng)目第一完成人，國(guó)橡中心首席科學(xué)家、怡維怡橡膠研究院院長(zhǎng)王夢(mèng)蛟研究了一輩子。

王夢(mèng)蛟

“在橡膠領(lǐng)域，應(yīng)用純膠的情況占比不到1%，大部分都是加入炭黑、白炭黑等各種填料，制作成復(fù)合橡膠材料，才能實(shí)現(xiàn)更好的功能和更低的成本?！蓖鯄?mèng)蛟說(shuō)，“例如，一條汽車(chē)輪胎如果不加入補(bǔ)強(qiáng)填料，可能開(kāi)不到100公里就爛了，但加入填料后可以變得更加耐磨，能開(kāi)到幾十萬(wàn)公里。”

可以說(shuō)，沒(méi)有添加填料的橡膠材料應(yīng)用場(chǎng)景很少。自從有橡膠制品以來(lái)，人類(lèi)就一直在探索如何讓填料和橡膠混合得更加均勻。過(guò)去一二百年間，全球使用的都是物理煉膠方法，通過(guò)開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)等橡膠加工設(shè)備，像“和面”一樣把填料和橡膠在固體狀態(tài)下混到一起。但這類(lèi)設(shè)備往往“身形”巨大，讓生產(chǎn)空間和生產(chǎn)成本都面臨著挑戰(zhàn)。

從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，王夢(mèng)蛟的研究方向就集中在橡膠與填料以及填料與填料間相互作用的機(jī)理。他創(chuàng)立了新的橡膠補(bǔ)強(qiáng)理論體系，論證了聚合物及填料表面能的性質(zhì)及其對(duì)橡膠分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的作用，并在國(guó)際權(quán)威期刊上發(fā)表了一系列文章，討論這些作用對(duì)填充橡膠動(dòng)態(tài)性能、濕摩擦和磨耗的影響，建立了填充橡膠動(dòng)態(tài)性能理論體系。其中，凝結(jié)了其畢生科研成果和心血的最新專(zhuān)著《粒狀填料對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)-理論及實(shí)踐》，為橡膠的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究提供指導(dǎo)，是集橡膠理論創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用的扛鼎之作。

這些理論研究成為突破化學(xué)煉膠技術(shù)的重要支撐。在此基礎(chǔ)上，王夢(mèng)蛟率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)煉膠技術(shù)的突破——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是讓所有種類(lèi)的橡膠和填料，都實(shí)現(xiàn)了從固態(tài)模式下的混合“進(jìn)化”到液態(tài)模式下的混合。

“液液混合”的方法不僅能讓材料之間混合得更加均勻，同時(shí)可以增強(qiáng)填料和橡膠之間的相互作用，讓復(fù)合橡膠材料獲得更好的性能，從而攻克困擾世界橡膠工業(yè)的百年技術(shù)難題。

5年間4次“更新”產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)能突破7萬(wàn)噸

2016年3月，全球橡膠行業(yè)權(quán)威雜志《國(guó)際輪胎技術(shù)》對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了封面報(bào)道，用“l(fā)iquid gold（液體黃金）”來(lái)稱(chēng)贊應(yīng)用該技術(shù)制備的突破性材料，并在封面報(bào)道中寫(xiě)道：“該技術(shù)可助力中國(guó)輪胎工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平?！?/span>

項(xiàng)目完成人之一、益凱新材料有限公司總經(jīng)理王正介紹，這是全球范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了適用于所有橡膠、所有填料的液相混煉技術(shù)。“此前，海外有對(duì)于液相混煉技術(shù)的嘗試，但僅僅局限在炭黑和天然橡膠混合的領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域受限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍產(chǎn)業(yè)應(yīng)用?！蓖跽f(shuō)。

但讓一項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走到工業(yè)生產(chǎn)，并不是一條“坦途”。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)，項(xiàng)目完成單位走過(guò)了十余年歷程。

因?yàn)楫惓ＦD難，所以在項(xiàng)目完成人之一、怡維怡橡膠研究院副院長(zhǎng)賈維杰腦海里，每一個(gè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)都記憶猶新：“2012年，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室完成了成果的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；2014年，在國(guó)橡中心的統(tǒng)籌下，項(xiàng)目各完成單位開(kāi)始推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化；同年，為了承接技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，益凱新材料有限公司應(yīng)運(yùn)而生；2018年，我們終于建成了第一條萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)。”

這五年間，項(xiàng)目完成單位對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行了四次“更新”，一次次產(chǎn)能放大的過(guò)程，就是一次次解決問(wèn)題的過(guò)程。“從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線(xiàn)，可不是簡(jiǎn)單的等比例放大那么簡(jiǎn)單，控制精度、難度都呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，因此，我們選擇的是深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后倒逼技術(shù)創(chuàng)新?！蓖跽f(shuō)，“例如，液相混合過(guò)程需要使用易燃易爆的有機(jī)溶劑作為介質(zhì)，因此設(shè)備安全設(shè)置的要求和實(shí)驗(yàn)室里完全不是一個(gè)量級(jí)，這都是需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題?！?/span>

目前，該項(xiàng)目年產(chǎn)7萬(wàn)噸液體黃金材料工業(yè)線(xiàn)已正式投產(chǎn)，賽輪集團(tuán)在橡膠輪胎行業(yè)率先將該橡膠新材料成功應(yīng)用到輪胎的研發(fā)和生產(chǎn)，與奇瑞、比亞迪、長(zhǎng)安、北汽越野車(chē)、吉利、蔚來(lái)、依維柯、中國(guó)重汽、東風(fēng)汽車(chē)等企業(yè)進(jìn)行配套合作，這項(xiàng)給全球橡膠行業(yè)帶來(lái)革命性更新的技術(shù)，終于讓人們看到了它的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐證明，該項(xiàng)目不僅解決了困擾業(yè)界多年的輪胎滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕阅?、耐磨性能難以兼顧的“魔鬼三角”問(wèn)題，也實(shí)現(xiàn)了從原材料、加工工藝、材料應(yīng)用到產(chǎn)品使用等各環(huán)節(jié)的綠色化，目前已累計(jì)申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專(zhuān)利45件。（青島日?qǐng)?bào)/觀(guān)海新聞?dòng)浾?耿婷婷）