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轮胎工业原材料的绿色发展趋势. 陈志宏 北京橡胶工业研究设计院. 2011.10 杭州. 一、轮胎发展前景. 表 1 2011-2015 年国内汽车轮胎需求测算（按汽车增长 10 %A 方案）. 表 2 2011-2015 年国内汽车轮胎需求测算（按 汽车增长 20 %B 方案）. 乘用胎需求量接近美国水平，但载重胎远高于美国. 表 3 2015 年轮胎需求量汇总. 二、环保材料的应用. 我国轮胎发展的产业政策. 1. 转变发展方式 · 改变重规模扩大、轻技术投入 · 改变重国外市场扩大、轻国内配套市场抢占 · 改变重眼前利益、轻长远发展
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轮胎工业原材料的绿色发展趋势 陈志宏 北京橡胶工业研究设计院 2011.10 杭州
一、轮胎发展前景 表12011-2015年国内汽车轮胎需求测算（按汽车增长10 %A方案）
表22011-2015年国内汽车轮胎需求测算（按汽车增长20 %B方案） 乘用胎需求量接近美国水平，但载重胎远高于美国
二、环保材料的应用 我国轮胎发展的产业政策 • 1.转变发展方式 • ·改变重规模扩大、轻技术投入 • ·改变重国外市场扩大、轻国内配套市场抢占 • ·改变重眼前利益、轻长远发展 • ·改变以降价作为市场竞争的手段，提高技术附加值 • ·改变本地化的无限扩张，发挥跨地区（国）的集团化优势组合。 • ·改变徘徊在国际产业链的中低端，走出U型线的中间段 • ·由轮胎大国向轮胎强国迈进
2.提高生产规模与产品水平 ·安全环保高性能子午胎扩大比例 ·载重子午胎扩大无内胎比例 ·推广落实节能减排新工艺技术 ·采用环保材料 ·逐步淘汰落后产能，形成合理经济规模 ·设计技术由经验为主向数字化转变，普及有限元分析，充分利用计算机手段进行轮胎结构和配方的优化。 ·增强产品性能检测手段，尤其是建立轮胎专用试验场。 ·实行产、学、研结合，加大创新力度
三、橡胶的需求发展趋势 表4 2015年轮胎耗胶需求测算 （按A方案） 万吨
节省NR资源的措施 1.NR的改性 表6 河北泰斗合成材料厂螯合改性技术
表8 HS-NR在载重子午胎胎面中的应用 实际使用结果（1000R20) 累计单耗 Km/mm 10344-15000 7500-10000 38-50
2.聚氨酯材料 华南理工大学研发的聚氨酯/橡胶复合绿色轮胎产业化成果处于国际领先水平，在工业轮胎中应用显著提高耐磨和耐刺扎性，受到用户青睐。可进一步在翻胎、工程胎、载重轮胎推广应用。绿色轮胎发展前景广阔。
3.异戊橡胶IR IR是唯一能代替NR的合成胶 是C5综合利用的最好途径 近期我国可以实现产业化 国家政策支持，从战略角度发展IR 根据IR的优点，在轮胎中应用可达47万吨，相当节省NR10%
4.SSBR • 发展绿色轮胎已是必然，对SSBR的需求将会突显，仅乘用子午线轮胎合成胶消耗量已增大到70万吨，其中主要是SBR的消耗，按国外SSBR占SBR的30 %计， SSBR的需求量将达到20万吨以上。但需要根据轮胎企业不同要求生产系列品种，包括不同充油量，不同苯乙烯含量、乙烯基含量、不同端基改性的品种。
5.聚丁二烯橡胶BR • BR具有低滚动阻力，耐磨性好，屈挠性好的特点，在子午线轮胎胎侧胶中、冬用轮胎中、低滚动阻力轮胎中都需要使用BR.当前尤其要加大对钕系顺丁BR的推广力度。NdBR更适用于子午线轮胎中的应用。
6.丁基橡胶（IIR）和卤化丁基胶（HIIR） • 随着无内胎轮胎的发展，丁基内胎将会减少，就是说IIR需求量会逐步减少，而HIIR将会逐渐增加，目前国内仍是空白。但可预计一两年内将发生较大变化。
四.补强填料 表12 不同白炭黑用量在SSBR中的性能 白炭黑（7000GR） 0 10 30 50 70 炭黑（N234） 70 60 40 20 0 门尼粘度（ML1+4100℃） 74 76 75 81 90 60℃tgδ 0.250 0.223 0.195 0.155 0.123 0℃tgδ 0.54 0.578 0.599 0.593 0.610 滚动损失（J/rev） 3.00 3.33 2.60 2.07 1.90 侧力系数 0.83 0.86 0.92 0.95 1.00 磨耗（g/km） 0.489 0.504 0.621 0.717 0.754
国外轿车子午胎胎面胶主要成份 表13 165/70R13
白炭黑已成为绿色轮胎的主要补强材料，在国外轿车子午胎胎面胶中已普遍使用，而且用量较大（60-70份），国内差距还较大，但随着我国低碳经济的发展，必然会大量采用白炭黑。配套的材料和工艺还必须跟上。国内生产白炭黑的企业比较多，规模也在逐渐扩大，高分散白炭黑低聚合高分散性系列白炭黑（环保颗粒型）能满足低滚动阻力、高防滑性和耐磨性的要求。白炭黑已成为绿色轮胎的主要补强材料，在国外轿车子午胎胎面胶中已普遍使用，而且用量较大（60-70份），国内差距还较大，但随着我国低碳经济的发展，必然会大量采用白炭黑。配套的材料和工艺还必须跟上。国内生产白炭黑的企业比较多，规模也在逐渐扩大，高分散白炭黑低聚合高分散性系列白炭黑（环保颗粒型）能满足低滚动阻力、高防滑性和耐磨性的要求。
五、硅烷偶联剂 • 目前用量较大的依然是Si69，其用量一般是白炭黑的10%。
六.环保油 • 欧洲2005/69/EC指令（2010年1月1日实施） 多环芳烃PCAs含量＜3% 8种PAHs（Bap、Bep、BcA、CHR、BbFA、BJFA、BKFA、DBAhA)总含量＜100mg/Kg. 国外推荐三类产品 1.富芳烃抽出油再精制（处理芳烃油TDAE) 2.石蜡基馏分油缓和萃取中间物（浅抽油MES） 3.重质环烷基油（处理环烷油NAP） 主要生产商 TDAE 德国汉胜-罗圣泰集团（Hansen＆Rosenthal Group） 商标号 EC500 SX500 –新达洋（宁波）有限公司 MES 瑞典尼纳斯公司生产 商标号 NYTEX4700 NYTEX8450 –尼纳斯石油（上海）有限公司 国内生产商：中石油大港石化公司、中石油辽河石化公司、中石油克拉玛依石化公司等。
七.低锌产品 表20 高分散性纳米级包覆氧化锌HN50性能对比（洛阳市蓝天化工厂） 注：HN50只含金属锌50 %-60 %，在应用中再减量70 %，综合为普通氧化锌的65 % 相当每年在公共环境中减少约20万吨氧化锌的污染。
表21 环保型有机锌在载重子午胎胎面胶性能对比（江苏ATE公司） 注：有机锌含锌量40 %，相当普通氧化锌80 %的一半，等量代替使用相当减少了50 % 的氧化锌。
八、骨架材料 产品结构调整已取得显著成效。2005年钢帘线已成为第一大骨架材料，到2009年产量占51％. 进入新世纪，芳纶材料已成为橡胶用高性能纤维材料的代表。 具有强度高、变形小、热收缩率低、高耐热和蠕变极小等优点。 用于生产超轻、超薄和低滚动阻力子午胎
九.其他 • 不溶性硫黄、防老剂、促进剂、各类加工助剂、无机填料等材料在我国实行绿色化工生产方面，在产品结构调整均取得了明显的进展。今后在生产集中度方面进一步加强，以适应轮胎工业低碳经济发展的需要，更上一层楼。
九.循环经济 • 轮胎工业循环经济 首先提高轮胎的翻新率和翻新次数，延长轮胎使用寿命，这是最关键的。带束层翻新胎面的翻新方法值得关注。 废轮胎以制作胶粉为主，胶粉的应用应重点在高速公路沥青改性上应用。国家应制定相应政策给予支持。 胶粉的生产以低温机械粉碎法为主，也可以考虑再生剂的应用。 我国再生胶生产和应用都较普遍，但要向环保高性能方向发展。前面提到的NR改性剂也可以同样改善再生胶生产环境，去除再生胶的臭味。
