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橡膠助劑奠定綠色輪胎發展基礎

點擊次數:時間:2015-11-07 12:11:51【關閉】

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綠色輪胎的特點不僅體現在綠色、安全的終端產品上,如低滾動阻力、低噪音、抗濕滑、高抓地性能等,同時還體現在輪胎的生產過程中,如使用綠色原材料、綠色研發思想、綠色工藝配置、資源節約和再循環等方面。這其中,橡膠助劑的綠色化不得不提。
  媒體了解到,傳統輪胎生產過程中要使用一些對人體和環境有害的橡膠助劑,難免造成不良影響。同時,有害助劑會隨著輪胎的使用和磨損,在環境中散發而造成污染。制造綠色輪胎要求使用不污染環境的助劑,從源頭把關以符合綠色輪胎的要求。通過近10年的努力,中國的橡膠助劑已基本實現了環保化、綠色化替代,生產規模已占全球總量的一半左右。
 
  據了解,橡膠行業使用的助劑主要有6大類:硫化體系助劑,也稱促進劑;防護體系助劑,也稱防老劑;操作體系助劑,包括增塑劑、軟化劑等;補強填充體系助劑,如炭黑和白炭黑等;粘合體系助劑,如三嗪類粘合劑等;其他助劑如著色劑等。2014年,中國6大類助劑總產量約為580萬噸,其中炭黑和白炭黑補強填充劑約占80%,促進劑、防老劑約占總量的16%,這是產量和使用量最大的3種橡膠助劑。
  20世紀90年代,米其林公司使用高分散白炭黑推出高性能綠色輪胎后,綠色輪胎以其舒適安全、環保節能的特點逐漸被大眾所接受。
  最近幾年,全球使用白炭黑的綠色輪胎產量保持10%~20%的年增長率,而且越來越多的原配輪胎指標中開始指定添加白炭黑。隨著中國對環保節能和舒適性的要求越來越高,白炭黑在輪胎中的應用比重也越來越大。
  目前,在降低滾動阻力、提高抓地性能方面,白炭黑表現出優良的性能,因此在雪地輪胎、防滑輪胎和綠色輪胎方面得到大量應用。數據顯示,2012年國內輪胎添加白炭黑用量只有18萬噸,而到今年年底,預計國內輪胎白炭黑使用量有望達到60萬噸左右。
  促進劑、防老劑方面的進展也相當迅速。10年前,NOBS(N-氧化二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺)還是最主要的促進劑品種,這種助劑被國外認為對人體有害。而經過近十年的發展,以促進劑NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)為主的安全綠色型促進劑已基本替代了促進劑NOBS。
  石油和化學工業規劃院院長助理張方指出,未來高端橡膠助劑的發展方向主要體現在三個方面。
  一是為適應綠色輪胎發展需要,優化調整補強填充劑的產品結構。使用白炭黑替代炭黑,可以降低輪胎的滾動阻力。未來白炭黑在補強填充劑中的比例將不斷上升,同時與之配套的硅烷偶聯劑的粘合助劑也將快速發展。
  二是推廣橡膠助劑的綠色清潔生產工藝。最大宗的橡膠助劑是促進劑和防老劑,而國內用量最大的防老劑是防老劑4020。據了解,傳統的4020生產工藝“三廢”產出量大,目前既環保又具有成本競爭力的生產工藝是以硝基苯為起始原料,經RT倍司(N-苯基對苯二胺)來生產防老劑4020的工藝路線。近年來,采用這一工藝路線生產的防老劑4020已有多套裝置投產,未來應加快替代甲酰苯胺法等傳統工藝路線。
  三是進一步推進橡膠助劑的環保化替代。近期的重點是操作系統助劑的環保化替代,如使用環烷烴填充油替代高多芳含量的芳烴油,使用增塑劑DBD(2,2-二苯甲酰胺二苯基二硫化物)替代增塑劑B(五氯硫酚)。
  隨著綠色輪胎理念的深入發展,國內一些企業和科研院所已開始對綠色輪胎技術展開研究。除了助劑之外,國內輪胎制造、材料、裝備、機械等全產業鏈也在同步發展,所有基礎都在陸續培育起來。這些都為中國綠色輪胎的發展奠定了很好的基礎,中國離實現世界輪胎產業強國的目標將越來越近。
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