轮胎中的添加剂.doc

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1、轮胎中的添加剂不只是使轮胎变黑 轮胎中的 8 种添加剂在某个炎炎的 夏日，我结束了一天的工作， 打开一瓶冰凉的饮料一饮而尽， 这种感觉真的很爽。在爽过之后我对手中饮料的成分突然好 奇起来，一堆并不熟悉的化学名字似乎像一盆凉水一样泼在 我的头上，我刚才喝的就是这些家伙？职业的习惯让我想起 了前段时间做过的轮胎文章，由软软的橡胶制成的轮胎也会 有很多添加剂，轮胎虽然我们不入口，但是什么添加剂左右 了轮胎的性能呢，缺气保用轮胎材料有什么特殊之处吗，彩 色轮胎中加了什么，橘油配方是怎么一回事？您的脑中是不 是涌现出和我一样的问题，希望这篇文章能解答您的疑惑。转播到腾讯微博 本文部分数据来自各大搜索引擎

2、，欢迎您在留言中对数据与 事实不符之处予以指正。 几种轮胎制造时的添加剂 我们都知道轮胎的主要材料为天然橡胶，而橡胶产自橡胶 树，未经加工的橡胶多为块状、乳胶、液体或粉末状，显然 这些性状与轮胎要兼顾耐用性，抓地性，耐穿刺性等诸多性 能要求存在差距，于是在制造轮胎时必然要加入不同剂量的 不同添加剂来使其达到设计和使用要求。转播到腾讯微博轮胎制造时所用添加剂众多，本文仅举几个有特点的添加 剂，也欢迎您将轮胎制造时有特点的，有趣的添加剂留言给 我们。 古马隆树脂别 称：古马隆 -茚树脂、苯并呋喃 - 茚树脂、香豆酮树脂、氧 茚树脂、煤焦油树脂。软化点：75135 C性 状：粘稠液体或是固体。特点：

3、古马隆树脂为外观像松香，古马隆树脂，液体古马隆或 者橡胶单独使用都无粘结性，复配后可使橡胶具有良好的粘 结性，包括压敏性或热熔性。橡胶制造用途：古马隆树脂与橡胶的相容性能好，是溶剂型 增粘剂、增塑剂和软化剂。液体产品是良好的增粘剂，增强 性略低；固体产品，特别是高软化点产品是较好的补强剂， 能提高胶料的机械物理性能和耐老化性能，但是增粘性不如 液体古马隆树脂。用量 3-6 份，能溶解硫磺，有助于硫磺和 炭黑的分散， 防止焦烧。 古马隆可以使橡胶具备增粘、 补强、 耐切割、耐拉伸、耐磨、增加韧性、提高硬度等性能从而满 足轮胎制造的需要。转播到腾讯微博 促进剂英文名称： accelerator&#

4、39; promoter性 状：白色粉末特 点：常温时能用明火点燃，难溶于乙醚、芳香烃等。 橡胶制造用途：主要用于子午线轮胎中，一是作为补强树脂 的固化剂，提高橡胶制品的硬度；二是与间苯二酚等助剂一 起构成粘合体系，对橡胶与纤维的粘合起着重要作用。其中 硫化促进剂能促进硫化作用的物质。可缩短橡胶的硫化时间 或降低硫化温度，减少硫化剂用量及提高橡胶的物理机械性 能等。小贴士之硫化硫化是橡胶加工中的最后一个工序，相当于“下锅煮面”也就是最终定型，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制 品。“硫化”因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交 联而得名，随着橡胶工业的发展，现在可以用多种非硫磺交 联剂进行交

5、联。 因此硫化的更科学的意义应是 “交联” 或“架 桥”，即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工 艺过程。橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应， 交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化 胶。转播到腾讯微博上图为轮胎制造中的硫化步骤小贴士之返炼胶 其实，返炼就是在“挤出” 、“压延”工序后面产生的一些边 角料和不合规的胶料，这些边角料拿回最初密炼工序 - 也就 是“和面”的阶段，重新揉进“面团”里。这些边角料以及 不合规的胶料就是所谓的返炼胶。所以返炼胶并不是“废旧 轮胎回收再制”的意思，一旦橡胶经过了硫化，这个过程就 不可逆了。返炼是属于轮胎制造过程中的正常工艺。但是

6、返 炼胶的比例是需要严格控制的，大量使用返炼胶会造成轮胎 质量不平均不稳定的情况，而且不能用在气密层当中。之前 的国内的行业要求是“返回胶均匀掺用比例不大于20%”。使用返炼胶过量的轮胎，耐久性会受到明显影响，易老化开 裂，对于轮胎质量和安全性能有着很大的隐患。 几种左右轮胎性能的添加剂 氧化锌别名： zinc oxide 、锌白 性状：白色、浅黄色粉末或六方结晶、无气味、味苦。 正常情况下轮胎是车辆与路面接触的唯一媒介，正常行驶时 轮胎滚动会带来一定的热量，而轮胎气压不足行驶时，胎压 的下降会使轮胎与地面的摩擦增大，胎温更高，长时间行驶轮胎的温度甚至会达到 122 C，温度继续升高后会产生爆

7、胎 的危险。这就要求轮胎要有一定的散热性。氧化锌是橡胶制造的原料之一。氧化锌和另一种添加剂 硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。在汽车轮胎的制造中氧 化锌能大大提高橡胶的热传导性能，从而有助于轮胎的散 热，保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或 紫外线对橡胶的侵蚀。转播到腾讯微博 炭黑英文名： black carbon早在 1 9 1 2年人们便已发现炭黑对橡胶具有补强作用，此后 炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%50%，简单说，在橡胶配方中，通常每 使用 2 份橡胶就会搭配使用 1 份炭黑。小贴士之炭黑分类 炭黑分为：高色素系列碳黑（ HCC ）

8、、色素系列碳黑（ MCC ）、普通色素碳黑（ RCC）其中高色素系列碳黑（ HCC ）主要用于汽车漆，高等级 油漆，胶印油墨，墨浆，色粉及工程塑料中；色素系列碳黑（ MCC ）主要用于各种油漆，油墨中及建筑涂料，普通色素碳黑（ RCC ）主要用于水性新闻油墨：如柔性版印刷油墨，热 固性卷筒胶印油墨 , 普通油漆色母中及普通油漆。在轮胎制造中应用的炭黑粒径越细，其补强性能越优越；炭 黑结构度越高，其定伸应力及模量越高。细粒径的补强性品 种主要用于轮胎胎面，赋予轮胎优良的耐磨性能。轮胎的其 他部位，如胎侧、帘布层、带束缓冲层和内衬层，要求胶料 耐曲挠龟裂、耐臭氧氧化、具有良好的回弹性和较低的生热

9、性能，一般选用较粗粒径的半补强型 （比表面积低于 40m2/g ） 炉黑。 白炭黑英文名： White carbon black白炭黑自 1948 年开始生产并作为填料应用于橡胶工业，白 炭黑与硅烷偶联剂并用于轮胎胎面胶中 ,在降低轮胎滚动阻 力的同时可改善轮胎的耐磨性和抗湿滑性。使用白炭黑的胶 料拉伸强度、 撕裂强度、 耐磨性等均有提高 ,在透明和彩色橡 胶制品中更有其优势。转播到腾讯微博小贴士之彩色轮胎 早在十九世纪，橡胶轮胎由于添加剂的不同，其颜色并不固 定。到 1915 年，由于在轮胎制造时加入了碳黑也称碳烟、 炭黑( carbonblack),橡胶呈现墨水般的纯黑色，进入九十年代，米

10、其林公司与法国一家化工集团合作，用二氧化硅取代碳，取得了 良好的效果。由于二氧化硅的固有颜色是白色，可以加入任 意不同的染色剂， 轮胎从而可以任意选择颜色了。 近些年来， 随着新型橡胶防老化剂和白色以及浅色橡胶补强剂的出现， 更进一步推动了轮胎颜色的发展。转播到腾讯微博转播到腾讯微博 芳烃油芳烃油亦称芳香烃或芳烃，是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，它是石油化工的基本产品和基础原料之一主要包括 苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。 小贴士：芳香烃真的有香味吗？ 历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道，所以称这些烃 类物质为芳香烃，后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统 一沿用这种叫法。芳烃油与黑色橡胶相溶

11、性好，还可以改善橡胶弹性和韧性， 特别是和天然橡胶和顺丁橡胶的亲和性好，配合剂的分散性 好，对胶料的压延及压出加工有良好的作用。在轮胎制造中 添加的有一种名为多环芳香烃( PolycyclicAromaticHydrocarbons，缩写PAH)又称多环性芳香化合物或多环芳 香族碳氢化合物。 但已被界定为致癌物。 临床实验报告指出： 若长期接触高浓度多环性芳香化合物的混合物，会引起皮肤 癌、肺癌、胃癌及肝癌等疾病，多环性芳香化合物可破坏体 内的遗传物质，引发癌细胞增长，增加癌症的发病率。转播到腾讯微博 看了上面的介绍您是不是有些紧张？原来每天可以接触到 的轮胎竟然会有这么强烈的致癌作用，那些赛

12、道上飞驰的赛 车，还有那些飘逸过弯，轮胎冒起白烟的改装车岂不是在危 害我们的健康？您大可不必担心，其实由含碳燃料例如木 柴、木碳、油脂和烟草的不完全燃烧，甚至是烤焦的肉类中 都会含有多环芳香烃。 橘油配方 橘子和轮胎也能产生交集？对，您没看错，这两种看似无关 的事物确实产生了交集， 2011 年优科豪马( YOKOHAMA ) 轮胎公布旗下的 BluEarth-1 和 ADVAN dB V551 轮胎均采用了橘油配方技术。转播到腾讯微博由于采用了橘油配方技术，这两款轮胎最大限度地降低了汽 车行驶过程中的空气阻力，充分实现了低油耗、湿地抓地性 能、耐磨损等轮胎硬性指标的黄金平衡。如果您对橘汁对于

13、 橡胶软化的作用心存疑虑，可以做个小实验。买一个新鲜的 橘子，找一把废弃、不用的塑料尺子，将剥下的橘子皮挤出 汁液，并滴到塑料尺子上，用手将橘皮的汁液反复在塑料尺 子上涂抹，接下来您就只需“见证奇迹的时刻” 。但要小心 不要被家里的小朋友看到模仿哦。小贴士：关于橘油配方的小故事 长期以来，优科豪马轮胎一直强调轮胎在抓地力和速度方面 的高性能，所以优科豪马轮胎一直是多个国际车赛指定的赛 事轮胎，而故事的主角松井仓就是日本优科豪马轮胎公司的 一位工程师。为了找到可以降低轮胎滚动阻力的新材料，松 井仓不断地做着各种实验， 然而总是没有什么收获。 2005 年 的一个周末，松井仓和妻子来到东京郊外的一

14、个橘园里度 假，在剥橘子的时候，那新鲜的橘油喷得松井仓几乎睁不开 眼睛，到处寻找环保轮胎新材料的松井仓突发奇想： “这些 橘油如果加到轮胎里去，会是什么效果呢？”于是松井仓就 从地上捡了一大包橘皮回到了公司，开始研究起来。同事们 都说他把橘油加到轮胎里去这种想法太荒诞了，松井仓根本 没有理会他们。轮胎的寿命分为制造、使用和废弃三个阶段，其中使用阶段 的碳排量最大，所以松井仓就想制造一种可以降低滚动阻 力，从而达到降低油耗目的的轮胎。他先是想办法把橘油从 橘皮里提取出来，然后用它代替传统的化学材料，与天然橡 胶合成。经过大半年的努力，他终于成功地研究出了配方， 生产出了第一批轮胎。松井仓把橘油轮

15、胎安装在汽车上开始实验，他在一个空旷的 地方放置一个斜坡，一辆关掉发动机的汽车分别使用橘油轮 胎和普通轮胎从坡顶自然下滑，结果使用橘皮轮胎的汽车滑 得更远。因为这种橘油轮胎特别有弹性，而在降低滚动阻力 的同时也维持了轮胎本来所具有的性能，阻力少了，汽车对 石油系材料的使用也相应地减少了。优科豪马公司很快采纳了松井仓设计的产品， 2007 年，橘油轮胎开始正式进入优科豪马公司的轮胎店，成了一款热销轮 胎。 凯芙拉凯芙拉（ Kevlar ）是芳香族聚酰胺纤维（简称“芳纶” ）的一 种，60 年代由杜邦（ Dupont ）公司发明，凯芙拉呈黄色，拉 伸性能好， 耐普通有机溶剂及盐类溶液， 耐强酸、

16、强碱性差， 但对紫外线敏感，长时间暴露在阳光下，强度衰减约40%。凯芙拉是经过特殊的编织工艺而绞结和拧股而成的。绞结的 凯芙拉线分扁的外观和正方形的外观两种，而被我们常见拧 股的线一般多采用我们正常熟知的线的纺织工艺来完成的。 正是因为凯芙拉的拉伸性好，所以固特异品牌将它应用于全 新的安殊轮中，从而增加了轮胎的坚韧耐用性，使之能够有 效抵御来自路面的险情。转播到腾讯微博 同时正因为凯芙拉有高强度 -质量比，其强度为同等质量钢铁 的五倍。而其密度仅为钢铁约五分之一（凯芙拉密度为每立 方厘米 1.44克；钢铁密度为每立方厘米 7.859 克）。此外， 凯芙拉不会像钢铁般与氧气和水产生锈蚀，凯芙拉可

17、用于船 体、飞机、自行车轮胎、防弹背心等。小贴士之缺气保用轮胎转播到腾讯微博造成爆胎的因素有很多，轮胎气压过高，轮胎单位面积上所 承受的压力增加，胎面磨损不均匀，胎壁也会因气压过高而 变的更薄，因此行驶当中如果遇到凸起物或者坑洼时很容易 就发生爆胎的事故；轮胎气压过低时轮胎会发生明显的形 变，胎肩接触地面，而这种变形让轮胎的转动并不均匀，特 别是轮胎内部的钢丝与帘线层之间会产生摩擦产生大量热 量，加速轮胎的老化从而造成爆胎，造成爆胎的另一个原因 就是异物穿刺，汽车在高速行驶时，受到物体穿刺，从而导 致爆胎的事情也屡见不鲜。于是另一种轮胎走进了我们的视 野，这就是缺气保护保用轮胎。首先需要澄清一

18、点，就是我们经常说的这种“防爆胎” ，它 的官方正式名称应该叫做 - 缺气保用轮胎，从字面意思就能 知道这种轮胎在胎压不足或者漏气的情况下帮助车辆在一 段距离内和速度内能正常行驶，而“防爆胎”这个名字也是 轮胎厂家和使用这种轮胎的汽车厂家对这种轮胎的夸大宣 传。当一般轮胎在失去轮胎压力的时候，轮胎在眨眼间就能像烂 泥一样脱离轮毂，仅靠轮圈来与地面接触。而缺气保用轮胎 与一般轮胎最大的不同就是在于它拥有非常有韧性和支撑 性的胎壁。这样的设计可以帮助轮胎在发生爆胎或者突然泄 气时保证轮胎与轮圈还可以结合起来并给予车辆一定的支 撑，从而保证车辆的行驶安全。当然这种轮胎由于采用了特 殊材料的设计与更厚的胎壁，会令舒适性有所下降，胎噪更 大。轮胎的重量也相比普通轮胎更大，这会导致簧下质量变 重，在一定程度上影响车辆的操控性能，但考虑到支撑性能 更好的胎壁设计，对于在一般道路行驶的车辆来说，缺气保 用轮胎还是利大于弊的。转播到腾讯微博转播到腾讯微博缺气保用轮胎可以帮助轮胎在发生爆胎或者突然泄气时 保证轮胎与轮圈还可以结合起来并给予车辆一定的支撑，从 而保证车辆的行驶安全全文总结：同很多常见的事物一样，看似简单的轮胎，在轮胎的设计， 生产，加工制造中还有很多的奥秘，其实技术并不枯燥，它 无时无刻的改变我们的生活。