不只是使輪胎變黑輪胎中的8種添加劑

2021-12-14 09:32:54 作者：問答叫獸

輪胎中的添加劑

在一個炎熱的夏天，我結(jié)束了一天的工作，打開一瓶冷飲，一飲而盡。這種感覺真的很酷。玩得開心之后，突然對手中飲料的成分產(chǎn)生了好奇。一堆不熟悉的化學(xué)名字，好像一盆冷水一樣潑在我頭上。這些人是我剛喝的嗎？我的職業(yè)習(xí)慣讓我想起了前段時間寫的輪胎文章。由軟橡膠制成的輪胎也有許多添加劑。雖然我們不進(jìn)口輪胎，但是有哪些添加劑會影響輪胎的性能？漏氣保用輪胎的輪胎材料有什么特別之處？彩色輪胎加了什么？橙油的配方是什么？你心里有和我一樣的問題嗎？希望這篇文章能解答你的疑惑。

輪胎制造中使用了許多添加劑。本文僅列舉了幾種特征添加劑。也歡迎您給我們留言，介紹輪胎制造中的特色和有趣的添加劑。

●輪胎制造中的添加劑和路標(biāo)中的添加劑一樣嗎？

Gumalon樹脂作為輪胎添加劑

其他名稱:古馬隆-茚樹脂、苯并呋喃-茚樹脂、古馬隆樹脂、氧茚樹脂、煤焦油樹脂。

軟化點:75~135℃

性:粘性液體或固體。

特點:古馬隆樹脂看起來像松香、古馬隆樹脂、液體古馬隆或橡膠，單獨使用沒有附著力。配混后，橡膠可以具有良好的粘合性，包括壓敏性或熱熔性。

●輪胎制造過程中的發(fā)酵粉

輪胎添加劑促進(jìn)劑

英文名稱:加速器的推動者

性質(zhì):白色粉末

特點:常溫下可用明火點燃，但難溶于乙醚、芳烴等。

橡膠的制造用途:主要用于子午線輪胎。首先，它被用作增強(qiáng)樹脂的固化劑，以提高橡膠制品的硬度。第二，它與間苯二酚和其他添加劑一起形成粘合體系，在橡膠和纖維之間的粘合中起著重要作用。硫化促進(jìn)劑能促進(jìn)硫化的物質(zhì)。它可以縮短橡膠的硫化時間或溫度，減少硫化劑的用量，改善橡膠的物理機(jī)械性能。

上圖為輪胎制造中的硫化步驟。

回收橡膠的技巧

其實回收的是擠出壓延工序后產(chǎn)生的邊角料和不合格橡膠。這些邊角料被帶回最初的內(nèi)部混合過程——也就是面團(tuán)混合階段——并重新揉成面團(tuán)。這些廢料和不合格的橡膠化合物被稱為再生橡膠化合物。因此，回收橡膠并不意味著“回收廢舊輪胎”。一旦橡膠被硫化，這個過程是不可逆的。精煉是輪胎制造中的一個正常過程。但再生橡膠的比例需要嚴(yán)格控制。過多使用再生橡膠會導(dǎo)致輪胎質(zhì)量不均勻和不穩(wěn)定，不能用于內(nèi)襯里。之前國內(nèi)行業(yè)要求是“返膠的均勻混合比例不宜超過20%”。

如果使用再生橡膠過量的輪胎，其耐久性會受到明顯影響，容易老化開裂，對輪胎質(zhì)量和安全性能有很大隱患。

■用于左右輪胎性能的幾種添加劑

●有助于輪胎散熱的添加劑

輪胎添加劑氧化鋅

別名:氧化鋅，鋅白

性狀:白色、淡黃色粉末或六方晶體，無臭、苦味。

正常情況下，輪胎是車輛接觸路面的唯一媒介。正常行駛時，輪胎的滾動會帶來一定的熱量。但當(dāng)胎壓不足以行駛時，胎壓降低會增加輪胎與地面的摩擦力，輪胎溫度會更高。長時間行駛后輪胎溫度甚至?xí)_(dá)到122℃。如果溫度繼續(xù)升高，會出現(xiàn)爆胎的風(fēng)險。這就要求輪胎有一定程度的散熱。

它是制造氧化鋅橡膠的原料之一。氧化鋅和另一種添加劑硬脂酸的混合增強(qiáng)了橡膠的硬度。氧化鋅在汽車輪胎的制造中可以大大提高橡膠的導(dǎo)熱性，從而有助于輪胎的散熱，保證行車安全。氧化鋅添加劑還能防止霉菌或紫外線侵蝕橡膠。

●輪胎變黑只是為了美觀嗎？

輪胎添加劑炭黑

英文名:黑碳

早在1912年就發(fā)現(xiàn)炭黑對橡膠有補(bǔ)強(qiáng)作用，此后炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原料。炭黑的用量一般占橡膠用量的40% ~ 50%。簡單來說，在橡膠配方中，通常每2份橡膠使用1份炭黑。

炭黑分類提示

炭黑分為高顏料系列炭黑、顏料系列炭黑和普通顏料炭黑，其中高顏料系列炭黑主要用于汽車涂料、高檔涂料、膠印油墨、油墨膏、調(diào)色劑和工程塑料；系列顏料炭黑主要用于各種涂料、油墨和建筑涂料，而普通顏料炭黑主要用于水性新聞油墨，如柔版印刷油墨、熱固性滾筒膠印油墨、普通涂料母版介質(zhì)和普通涂料。

輪胎制造中使用的炭黑粒度越細(xì)，其增強(qiáng)性能越好。炭黑的結(jié)構(gòu)程度越高，其模量和模量越高。細(xì)顆粒增強(qiáng)品種主要用于輪胎胎面，賦予輪胎優(yōu)異的耐磨性。輪胎的其他部分，如胎側(cè)、簾布層、帶束層緩沖層、內(nèi)襯層等，要求膠料耐屈曲開裂、耐臭氧氧化、回彈性好、生熱性能低，一般采用粗粒徑的半補(bǔ)強(qiáng)爐黑。

●碳和白？也在牙膏里，是不是越來越黑了？

輪胎添加劑白炭黑

英文名:白碳黑

自1948年以來，二氧化硅已被生產(chǎn)出來并用作橡膠工業(yè)的填料。輪胎胎面膠中使用二氧化硅和硅烷偶聯(lián)劑，不僅可以降低輪胎的滾動阻力，還可以提高輪胎的耐磨性和抗?jié)窕浴０滋亢谀z料的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性均有所提高，在透明和有色橡膠制品中更具優(yōu)勢。

彩色輪胎提示

早在19世紀(jì)（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），橡膠輪胎的顏色就因添加劑不同而不固定。到1915年，由于在輪胎制造中加入了炭黑，橡膠就像墨水一樣是純黑色的。上世紀(jì)（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）90年代，米其林公司與法國一家化工集團(tuán)合作，用二氧化硅替代碳，取得了不錯的效果。因為二氧化硅的固有顏色是白色，可以加入任何不同的染料，所以輪胎可以選擇任何顏色。近年來，隨著新型橡膠防老劑和白色、淺色橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的出現(xiàn)，輪胎顏色的發(fā)展得到進(jìn)一步推動。

輪胎中的添加劑

●輪胎磨損也會致癌？

輪胎添加劑芳香油

芳烴油，又稱芳香烴或芳香烴，是指分子中具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔铩Ｋ鞘突さ幕A(chǔ)產(chǎn)品和原料之一，主要包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯等。

提示:芳烴真的香嗎？

早期歷史上發(fā)現(xiàn)的這些化合物很多都有芳香氣味，所以被稱為芳香烴，后來發(fā)現(xiàn)的沒有芳香氣味的碳?xì)浠衔锒冀y(tǒng)一用這個名字。

芳香油與黑色橡膠有很好的相容性，還能提高橡膠的彈性和韌性，特別是與天然橡膠和順式1，4-聚丁二烯橡膠，配合劑分散性好，對膠料的壓延和擠出加工有很好的效果。輪胎制造中加入了一種多環(huán)芳烴，也稱為多環(huán)芳烴或多環(huán)芳烴。但它已經(jīng)被定義為致癌物。臨床實驗報告指出，長期接觸高濃度多環(huán)芳烴化合物的混合物會引起皮膚癌、肺癌、胃癌和肝癌等。多環(huán)芳香族化合物會破壞體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，引起癌細(xì)胞的生長，增加癌癥的發(fā)病率。

看完上面的介紹你是不是有點緊張？每天可以摸的輪胎都有這么強(qiáng)的致癌作用。那些在賽道上飛馳（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）的賽車，那些流動轉(zhuǎn)彎的改裝車，輪胎冒出的白煙，不就是在危害我們的健康嗎？別擔(dān)心。事實上，多環(huán)芳烴存在于木材、木碳、石油和煙草等含碳燃料的不完全燃燒中，甚至存在于烤肉中。

●橙油的配方真的來自橙子嗎？

輪胎添加劑橙油配方

橘子和輪胎能相交嗎？是的，你沒看錯。這兩件看似不相關(guān)的事情確實有交集。2021年，橫濱輪胎宣布旗下BlueEarth-1和ADVAN dB V551輪胎均采用橙油配方技術(shù)。

得益于橙油配方技術(shù)，這兩款輪胎最大限度地降低了空行駛過程中的空氣阻力，充分實現(xiàn)了低油耗、濕地抓地力、耐磨性等輪胎硬度指標(biāo)的黃金平衡。如果你對橙汁軟化橡膠的效果有疑問，可以做一個小實驗。買一個新鮮的橘子，找一把廢棄的塑料直尺，把剝好的橘子皮榨出汁液，滴在塑料直尺上，然后用手在塑料直尺上反復(fù)搓橘子皮的汁液，這時你只需要“見證奇跡的時刻”。但要注意不要被家里的孩子看到和模仿。

小貼士:一個關(guān)于橙油配方的小故事。

長期以來，段麗陽-HOMA輪胎一直強(qiáng)調(diào)輪胎在抓地力和速度方面的高性能，所以段麗陽-HOMA輪胎一直是許多國際汽車比賽的指定比賽輪胎，而故事的主角松井倉，是日本段麗陽-HOMA輪胎公司的工程師。為了尋找能降低輪胎滾動阻力的新材料，松井倉不斷做各種實驗，但始終沒有收獲。2021年的一個周末，松井倉和妻子去東京郊外的一個橘子園度假。剝橘子的時候，噴到松井倉的鮮橙油幾乎睜不開眼睛。到處尋找環(huán)保輪胎新材料的松井倉突發(fā)奇想:“如果把這些橙油加到輪胎里會有什么效果？”于是松井倉從地上撿起一大包橘子皮，回到公司，開始研究。同事們說他給輪胎加橙油的想法太荒唐了，松井倉根本不理他們。

輪胎的壽命可以分為制造、使用和報廢三個階段，其中使用階段的碳排放量最大，所以松井倉庫想制造一種可以降低滾動阻力從而降低油耗的輪胎。他首先嘗試從橘子皮中提取橘子油，然后用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)材料與天然橡膠合成。經(jīng)過半年的努力，他終于成功研發(fā)出配方，生產(chǎn)出第一批輪胎。

松倉在車上安裝了橙色輪胎，開始實驗。他在一個空的地方放了一個斜坡。一輛發(fā)動機(jī)關(guān)閉的汽車使用橙色輪胎和普通輪胎從坡頂自然滑行。結(jié)果，裝有橙色輪胎的汽車滑得更遠(yuǎn)了。因為這款橙油輪胎特別有彈性，在保持輪胎原有性能的同時降低了滾動阻力。由于阻力較小，石油材料在汽車中的使用也相應(yīng)減少。

公司很快采用了松井倉庫設(shè)計的產(chǎn)品。2021年，橙油輪胎正式進(jìn)入公司輪胎店，成為熱銷輪胎。

●爆胎的秘密

輪胎添加劑凱夫拉爾

凱夫拉爾是一種芳香族聚酰胺纖維，由杜邦公司于20世紀(jì)60年代發(fā)明。凱夫拉爾為黃色，具有良好的拉伸性能，耐常見的有機(jī)溶劑和鹽溶液，但耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿性能較差，但對紫外線敏感，長時間暴露于陽光下強(qiáng)度下降約40%。

凱夫拉爾是通過一種特殊的編織工藝被扭曲和扭曲的。加捻凱夫拉爾線可以分為扁平外觀和方形外觀兩種，而普通的加捻線通常是通過我們通常熟悉的線的紡織加工來完成的。正是因為凱夫拉爾良好的拉伸性，固特異品牌將其應(yīng)用到全新的安舒車輪上，從而增加了輪胎的韌性和耐久性，使其能夠有效抵御來自路面的危險。

同時，由于凱夫拉爾的強(qiáng)度質(zhì)量比高，其強(qiáng)度是同質(zhì)量鋼材的5倍。而且它的密度只有鋼的五分之一左右。此外，凱夫拉爾不會像鋼一樣被氧氣和水腐蝕。凱夫拉爾可用于船體、飛機(jī)、自行車輪胎、防彈背心等。

爆胎的小技巧

導(dǎo)致爆胎的因素有很多，比如輪胎氣壓高，輪胎單位面積壓力增大，胎面磨損不均勻，氣壓高導(dǎo)致胎壁變薄。因此，如果在行駛中遇到顛簸或坑洼，很容易發(fā)生爆胎事故。當(dāng)輪胎氣壓過低時，輪胎會發(fā)生明顯變形，胎肩會接觸地面，這種變形使得輪胎的轉(zhuǎn)動不均勻，特別是鋼絲與輪胎內(nèi)部簾線層之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，加速輪胎的老化，造成輪胎爆胎。輪胎扎破的另一個原因是異物扎破，汽車高速行駛時，輪胎被物體扎破的情況并不少見。它是進(jìn)入我們視野的另一種輪胎，即爆胎。

首先需要澄清的是，我們經(jīng)常談?wù)摰倪@種“防爆輪胎”，官方應(yīng)該稱之為“爆胎”。從字面上我們可以知道，這種輪胎可以在胎壓不足或漏氣的情況下，幫助車輛在一定距離和速度內(nèi)正常行駛，而“防爆輪胎”這個名稱也是輪胎廠家和使用這種輪胎的汽車廠家的夸大宣傳。

一般輪胎失去胎壓時，一眨眼就能像泥一樣把輪胎從輪轂上分離，只有輪輞才能接觸到地面。漏氣保用輪胎和普通輪胎最大的區(qū)別是它有一個非常堅韌和支撐的胎側(cè)。這種設(shè)計可以幫助確保輪胎和輪輞可以結(jié)合，并在輪胎爆裂或突然放氣時給車輛一些支撐，從而確保車輛的行駛安全。當(dāng)然，由于特殊材料和較厚胎側(cè)的設(shè)計，這類輪胎的舒適性會降低，輪胎噪音也會更大。與普通輪胎相比，輪胎的重量也更大，會導(dǎo)致簧下重量更重，在一定程度上會影響車輛的操縱性能。但考慮到支撐性能更好的胎壁設(shè)計，對于一般道路行駛的車輛來說，跑平胎利大于弊。

漏氣輪胎可以幫助保證輪胎和輪輞能夠結(jié)合，在輪胎爆胎或突然放氣時給車輛一定的支撐，從而保證車輛的行駛安全。

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