应用于轮胎的新型官能化橡胶

国产官能化溶聚丁苯橡胶BF2055M混炼胶性能研究
王妮妮
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR)在绿色高性能轮胎领域应用广泛,且牌号众多,选择三种在国内轮胎行业应用较多的进口官能化SSBR与国产官能化SSBR
BF2055M进行综合性能比较。

实验结果表明,SSBR BF2055M与进口SSBR相比,具有良好的白炭黑分散性、与白炭黑的亲和性、加工安全性,硫化速率快;硫化胶的
定伸应力大、回弹性好、拉伸强度较高、压缩温升较低;具有更好的高抗湿滑性能
和低滚动阻力性能的平衡性,能够给轮胎提供更好的驾驶安全性和节油性,适用于城
市路面的四季胎。

在胎面胶的配方开发上建议复配天然橡胶以提高硫化胶的耐磨性。

【总页数】7页(P538-544)
【作者】王妮妮
【作者单位】中国石化北京化工研究院燕山分院橡塑新型材料合成国家工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1
【相关文献】
1.通用型及官能化溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用
2.官能化溶聚丁苯橡胶实现国产工业化生产
3.末端官能化溶聚丁苯橡胶对各种二氧化硅-硅烷体系填充
胶料硫化胶的影响4.关键技术突破官能化溶聚丁苯橡胶实现国产工业化生产5.顺丁橡胶用量对官能化溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

丁苯橡胶摘要：丁苯橡胶（SBR) ，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。

其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。

关键词：丁苯橡胶自由基聚合聚合方法丁苯橡胶的改性丁苯橡胶的应用丁苯橡胶（SBR）是应用于轮胎胎面胶的重要胶种之一，在较大幅度的提高胎面抗湿滑性的同时能够明显改善其耐磨耗性能。

由于轮胎胎面胶中常并用天然橡胶（NR），为了使胎面具有良好的综合性能，所以需要使丁苯橡胶与天然橡胶有良好的混容性[1,2]。

虽然乳聚丁苯橡胶（ESBR）能够达到提高胎面胶抗湿滑性和耐磨性的要求，但是乳聚丁苯橡胶与天然橡胶的混容性较差，从而影响到其它重要的性能，尤其会使生热量大增[3,4]，而对于轮胎而言则将会增大其滚动阻力，增加油耗。

基于此，人们用溶液聚合的方法制得了在分子链结构上与乳聚丁苯橡胶有着明显区别的溶聚丁苯橡胶(SSBR)[5]。

近来的研究成果表明，SSBR 与天然橡胶的并用体系，能够较好地解决轮胎的抓着力、滚动阻力、耐磨性之间实现最佳平衡的问题，因此，溶聚丁苯橡胶成为开发“绿色轮胎”最主要的研究对象之一[6]。

丁苯橡胶是苯乙烯与丁二烯单体通过无规共聚得到的，丁苯橡胶链节中包含苯乙烯、1-2-聚丁二烯、顺 1-4-聚丁二烯、反 1-4-聚丁二烯四种结构单元。

其中，苯乙烯赋予了胶料一定的强度和耐磨性，但会显著提高胶料的刚性和生热量；1-4聚丁二烯赋予胶料较好的柔顺性和抗湿滑性并能够降低生热量，但强度性能较低，且耐磨性较差；而 1-2-聚丁二烯则兼具苯乙烯和 1-4-聚丁二烯两种结构的优点。

按照不同的聚合方法可以将丁苯橡胶（SBR）分成乳液聚合丁苯橡胶（即乳聚丁苯橡胶/ESBR）和溶液聚合丁苯橡胶（即溶聚丁苯橡胶/SSBR）。

SBR、SSBR、ESBR橡胶的区别丁苯橡胶SBR，是Polymerized Styrene Butadiene Rubber的缩写。

丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的合成橡胶品种之一。

其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。

按聚合工艺，丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）。

与溶聚丁苯橡胶工艺相比，乳聚丁苯橡胶工艺在节约成本方面更占优势，全球丁苯橡胶装置约有75％的产能是以乳聚丁苯橡胶工艺为基础的。

乳聚丁苯橡胶具有良好的综合性能，工艺成熟，应用广泛，产能、产量和消费量在丁苯橡胶中均占首位。

充油丁苯橡胶具有加工性能好、生热低、低温屈挠性好等优点，用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，充油后橡胶可塑性增强，易于混炼，同时可降低成本，提高产量。

乳聚丁苯橡胶ESBR乳聚丁苯橡胶ESBR，由丁二烯、苯乙烯为主要单体，配以其他辅助化工原料，在一定工艺条件下，经乳液法聚合首先生成丁苯胶浆，脱除胶浆中未转化的单体后，再经凝聚、干燥等工序而生产出产品胶。

国内乳聚丁苯橡胶（ESBR）生产状况我国现有6套ESBR生产装置。

第一套装置由中国石油兰州石化公司于1960年建成投产，2007年生产能力为5。

5万t，2008年兰州石化又新增2条采用自主知识产权技术的生产线，增加了10万t环保型ESBR生产能力；第二套装置由中国石油吉林石化公司于1982年建成投产，采用1976年从日本JSR公司引进的低温乳液聚合技术，目前装置的ESBR 年生产能力已达16万t；第三套装置由中国石化齐鲁石化公司1978年成套引进日本瑞翁公司的技术和设备，于1987年建成投产，目前年生产能力达到13万t，2008年齐鲁石化正在扩建两条生产线，将新增年生产能力10万t，2009年投产后齐鲁石化ESBR总产能将达到23万t；第四套ESBR生产装置由申华化学工业有限公司于1998年建成投产，最初的年生产能力为10万t，通过进一步的挖潜改造，目前该装置的ESBR年产能力已达18万t；第五套为南京扬子石化金浦橡胶有限公司于2007年6月投产的10万tESBR装置；第六套是普利司通公司在广东惠州新建的年产5万tESBR生产装置，采用日本JSR公司技术，2008年建成投产。

2024年官能化SSBR市场分析现状1. 概述官能化SSBR（Solution Styrene-Butadiene Rubber）是一种重要的合成橡胶，在汽车轮胎制造、工业橡胶制品等领域有广泛应用。

本文将对官能化SSBR市场的现状进行分析，并展望未来的发展趋势。

2. 市场规模官能化SSBR市场自20世纪80年代开始快速增长，目前已成为全球合成橡胶市场的重要组成部分。

根据市场研究机构的数据，2019年官能化SSBR全球市场规模达到X亿美元，并预计未来几年将保持稳定增长。

3. 市场驱动因素官能化SSBR市场增长的主要驱动因素包括： - 汽车工业的发展：汽车轮胎是官能化SSBR最主要的应用领域之一，随着全球汽车工业的持续发展，对官能化SSBR需求不断增加。

- 工业橡胶制品市场的扩大：官能化SSBR在工业橡胶制品中的应用也在不断拓展，如输送带、密封件等，这些领域的增长对市场需求起到了推动作用。

- 新兴市场的崛起：亚洲和拉丁美洲等新兴市场的经济增长带动了对官能化SSBR的需求增加，这些地区的市场潜力巨大。

4. 市场竞争格局官能化SSBR市场竞争激烈，主要厂商包括LANXESS、SIBUR、Dynasol等。

这些公司在产品质量和技术研发方面具有一定的优势，并通过广泛的销售网络和市场推广来获取市场份额。

此外，官能化SSBR市场还存在一些小型企业和地区性厂商，但市场份额较小。

5. 技术发展趋势随着环保意识的提高和技术的进步，官能化SSBR行业也在不断发展创新。

未来的技术发展趋势包括： - 环保型官能化SSBR的研发：随着环保要求的提高，对无臭味、低挥发性的官能化SSBR需求增加，厂商将加大研发力度，推出更环保的产品。

- 高性能官能化SSBR的推出：随着工业技术的不断进步，对官能化SSBR的性能要求也在提高，例如耐磨性、耐老化性等，厂商将不断提高产品的性能指标。

- 新型生产工艺的应用：新型生产工艺的引入可以降低生产成本，提高产品的竞争力，预计未来会有更多的新型生产工艺在官能化SSBR行业应用。

聚异戊二烯橡胶的用途嘿，朋友们！今天咱来聊聊聚异戊二烯橡胶那些超厉害的用途呀！你说这聚异戊二烯橡胶，就像是生活中的一位低调的小英雄。

它呀，在好多地方都悄悄发挥着大作用呢！先说说汽车轮胎吧，那可是聚异戊二烯橡胶大显身手的舞台。

你想想，汽车在路上跑，轮胎得经得住各种路况的折腾吧，这时候聚异戊二烯橡胶就挺身而出啦！它让轮胎变得结实又耐磨，带着我们安全地行驶在路上。

这不就像是一个可靠的伙伴，默默地为我们保驾护航吗？还有啊，一些橡胶制品，比如胶管、胶带啥的，里面也有聚异戊二烯橡胶的功劳呢。

它让这些东西有了柔韧性和耐用性，就像给它们注入了一股神奇的力量。

咱家里用的那些水管的连接带，不就是靠它才能长久使用嘛！再瞧瞧那运动器材，像什么篮球、足球，聚异戊二烯橡胶在里面可重要啦！它让球有了弹性，让我们能愉快地玩耍。

这就好比给球安上了一对翅膀，让它们能在空中自由飞翔，给我们带来无尽的欢乐。

你说，要是没有聚异戊二烯橡胶，这世界得少多少乐趣呀？它就像一个无处不在的小精灵，在各个角落发挥着自己的价值。

而且哦，聚异戊二烯橡胶还能适应各种不同的环境呢！不管是炎热的夏天，还是寒冷的冬天，它都能坚守岗位，不离不弃。

这难道不值得我们给它点个大大的赞吗？咱平时用的好多东西，背后都有聚异戊二烯橡胶的默默付出呀。

它虽然不显眼，可没了它还真不行！这就好像是那些在幕后辛勤工作的人，虽然我们不一定能看到他们，但他们的贡献却是实实在在的。

所以啊，可别小瞧了这聚异戊二烯橡胶，它可是我们生活中不可或缺的一部分呢！它让我们的生活变得更加便利、更加有趣。

难道你不觉得它很了不起吗？以后再看到那些橡胶制品，可要记得聚异戊二烯橡胶的功劳哦！它真的是太厉害啦！。

新型材料在汽车轮胎领域的应用随着科技的不断进步和发展，汽车轮胎领域也迎来了新型材料的应用。

新型材料的研发、生产和应用，可以帮助汽车轮胎制造商更好地满足市场需求，提高产品的性能和品质。

本文将就新型材料在汽车轮胎领域的应用进行探讨。

一、炭黑炭黑是一种微细的碳黑材料，具有高度的吸附性和耐磨性。

在汽车轮胎制造中，炭黑常用于增加橡胶的硬度、弹性和耐磨性。

炭黑的添加量越多，轮胎就越硬，但弹性和耐磨性也会增加。

炭黑不仅可以增强轮胎的性能，而且可以改善轮胎的颜色和外观，使其更具有吸引力和美观性。

因此，在轮胎制造领域中，炭黑是一种不可缺少的材料。

二、二氧化硅二氧化硅是一种具有高度吸附性的无机材料，可以用于增强橡胶的硬度、强度和耐磨性。

与炭黑相比，二氧化硅的添加量较少，但是能够提高轮胎的性能。

二氧化硅的应用可以改善轮胎的性能并提高其安全性能。

由于二氧化硅的性质具有高度的稳定性和耐久性，因此在高速公路和长期使用的轮胎中非常受欢迎。

三、纳米材料纳米材料是指材料的晶粒尺寸在1–100nm之间的材料。

纳米材料具有很高的比表面积和可控性，具有一些其他材料所不具有的特殊性能。

在汽车轮胎领域中，应用纳米材料有以下好处：1.提高轮胎的耐久性和强度；2.提高轮胎的抗摩擦性和耐磨性；3.改善轮胎的高速性能，使其更加稳定；4.改善轮胎的外观和颜色。

纳米材料的应用是迄今为止轮胎制造中最具有前途的发展方向之一。

四、天然橡胶天然橡胶是一种从橡胶树中提取的材料，具有高度的弹性和耐磨性。

在轮胎制造中，天然橡胶是一种常用的材料。

天然橡胶的添加量越多，轮胎的弹性和耐磨性就越好。

天然橡胶的应用使得轮胎的性能更加稳定和持久。

但是，天然橡胶的生产和加工过程容易受到气候和气温的影响，因此在某些情况下可能会出现生产延误等问题。

五、合成橡胶合成橡胶是一种以石油为原材料，经过化学反应合成的人工材料。

合成橡胶与天然橡胶相比，具有更好的耐热性、化学稳定性和机械性能。

合成橡胶的添加量越多，轮胎的硬度和强度就越高。

专论综述弹性体,20100825,20(4):88~92CH INAELASTOMERICS收稿日期6作者简介白雪涛(),男,湖北武汉人,在读硕士,研究方向为聚合物功能材料。

*吉林省科技发展计划项目(56)**通讯联系人橡胶在轮胎中的应用及研究进展*白雪涛1,窦艳丽1,牟建新2,孙国恩1,张春玲1**(1.吉林大学材料科学与工程学院汽车材料教育部重点实验室,吉林长春130025;2.吉林大学化学学院,吉林长春130012)摘要:介绍了天然橡胶和合成橡胶在轮胎中半成品部件,胎面、胎侧、气密层、胎体、带束层和胎圈的加工应用和性能特点,以及新型橡胶、环保再生橡胶和新材料技术在轮胎中的应用。

根据近几年社会所倡导的安全环保的特点,轮胎的发展也更加趋向于绿色轮胎、安全性更高的轮胎,因此新型橡胶材料的开发也必将成为轮胎领域的重要发展方向。

关键词:轮胎;橡胶;胎面;胎侧;气密层;胎体;带束层;胎圈;再生胶中图分类号:TQ 336.1文献标识码:A文章编号:10053174(2010)04008805橡胶的应用十分广泛,包括飞机和汽车轮胎、传送带、降落伞、软管等。

天然橡胶(NR)和合成橡胶(SR)的生产量约2/3耗用于运输和汽车工业,每辆车含有橡胶产品约100~145kg,而轮胎则占35%~55%。

目前,我国汽车工业迅猛发展,与之密切关联的汽车轮胎业随之产量急增。

随着人类环保意识的逐步增强、高速公路的快速发展及计算机技术的突飞猛进,人们对轮胎的性能提出了更高的要求,出现了低能耗、耐久、环保、智能等功能性轮胎。

高性能轮胎的开发离不开胎用橡胶技术的开发[1~9]。

轮胎是由橡胶和骨架材料的复合体构成。

轮胎的功能是固定在车辆的轮辋上,支撑着负载的车辆重量,传递着车辆的牵引力、制动力和侧向力(转向力),减轻和吸收车辆在行驶时来自路面的振动和冲击,保证车辆与路面的附着性能,适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音。

轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用,它在行驶时承受着各种变形、负荷力以及高低温作用,因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。

《双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能》篇一一、引言橡胶作为重要的工业原料，在汽车、航空、航天、机械制造等领域具有广泛的应用。

溶聚丁苯橡胶（S-SBR）作为橡胶中的一种重要类型，其性能直接影响着产品的质量和性能。

近年来，随着科技的进步和工业的发展，双端官能化溶聚丁苯橡胶（DF-S-SBR）因其独特的分子结构和优异的性能，逐渐成为研究的热点。

本文旨在探讨双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成方法及其性能特点。

二、双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成1. 原料选择双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成主要原料包括丁二烯、苯乙烯等。

这些原料经过精制、纯化后，进行聚合反应。

2. 合成方法双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成采用溶液聚合法，即在适当的溶剂中，通过引发剂的作用，使丁二烯和苯乙烯发生共聚反应，生成双端官能化的溶聚丁苯橡胶。

在合成过程中，可以通过调节反应温度、时间、配比等参数，控制产物的分子量和结构。

3. 官能化过程在合成过程中，通过引入官能团（如羟基、羧基等），使溶聚丁苯橡胶具有双端官能化的特性。

官能化的过程可以通过化学反应或物理方法实现，具体方法根据官能团类型和反应条件的不同而有所差异。

三、双端官能化溶聚丁苯橡胶的性能特点1. 良好的加工性能双端官能化溶聚丁苯橡胶在加工过程中表现出良好的流动性和热稳定性，易于加工成各种形状和尺寸的制品。

2. 优异的物理机械性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有较高的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性，能够满足各种应用领域的需求。

此外，其优异的弹性使得制品在使用过程中具有较好的减震和抗冲击性能。

3. 良好的耐候性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有良好的耐候性能，能够抵抗紫外线、氧气、臭氧等外界因素的侵蚀，延长制品的使用寿命。

4. 可定制的化学性质通过引入不同的官能团，可以定制双端官能化溶聚丁苯橡胶的化学性质，使其具有特定的功能，如粘合性、导电性、阻燃性等。

这使得双端官能化溶聚丁苯橡胶在各个领域具有广泛的应用。

四、应用领域双端官能化溶聚丁苯橡胶因其优异的性能和可定制的化学性质，在汽车、航空、航天、机械制造、建筑、医疗等领域具有广泛的应用。

官能化溶聚丁苯橡胶的研究与进展马万彪1，梁爱民1，王 雪2（1. 中国石化 北京化工研究院，北京 100013；2. 中国石化 北京化工研究院燕山分院橡塑新型材料合成国家工程研究中心，北京 102500）［摘要］综述了溶聚丁苯橡胶（SSBR ）的合成方法，包括封端法合成链端官能化SSBR 、官能化引发剂合成链端官能化SSBR 、偶联改性法合成链端官能化SSBR ，介绍了官能化SSBR 的研究进展以及官能化技术在橡胶轮胎应用中的重要性。

将偶联技术和官能化技术结合在一起制备出双端官能化的星型溶聚丁苯橡胶是丁苯橡胶未来发展的一个重要方向。

［关键词］官能化封端剂；官能化引发剂；官能化偶联剂［文章编号］1000-8144（2020）12-1246-05 ［中图分类号］TQ 333.1 ［文献标志码］AResearch and development of fnuctionalized solution polystyrene -butadiene rubberMa Wanbiao 1，Liang Aimin 1，Wang Xue 2（1.Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry ，Beijing 100013，China ；2.Sinopec Beijing Research Instituteof Chemical Industry Yanshan Branch ，National Engineering Research Center for Synthesis of New Rubber andPlastic Materials ，Beijing 102500，China ）［Abstract ］The development process of solution polystyrene-butadiene rubber is introduced. The research progress of functional solution polystyrene-butadiene rubber and functionalization technology in rubber tires are introduced from three aspects ：functionalized end-capping agent ，functionalized initiator and functionalized coupling agent. In addition ，the paper explains the importance in application. It is an important direction for the future development of styrene-butadiene rubber to combine the coupling technology and the functionalization technology to prepare double-end functionalized star-shaped polystyrene-butadiene rubber.［Keywords ］functionalized end-capping agent ；functionalized initiator ；functionalized coupling agentDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2020.12.015［收稿日期］2020-08-11；［修改稿日期］2020-09-09。

新型轮胎材料的研究与应用随着科技的不断进步和人们对环境保护的关注，新型轮胎材料的研究与应用逐渐成为了汽车工业的热点。

新型轮胎材料的研究旨在提高轮胎的性能，延长轮胎的使用寿命，并减少对环境的污染。

本文将探讨新型轮胎材料的研究与应用，并对其影响与前景进行分析。

一、新型轮胎材料的研究1.轮胎胎面材料新型轮胎胎面材料主要包括天然橡胶、合成橡胶和增强剂。

天然橡胶是一种传统的材料，但由于天然橡胶的生产对环境造成较大的影响，并且天然橡胶的供应不稳定，研究人员开始寻找替代品。

合成橡胶由石油提炼而来，可以在不同的温度和压力条件下生产，使其成为更具可持续性的选择。

同时，增强剂的加入可以提高轮胎胎面的硬度和耐磨性，延长轮胎的使用寿命。

2.轮胎骨架材料传统的钢丝骨架用于增强轮胎的结构，但由于钢材的重量较大，增加了车辆的油耗和碳排放。

因此，研究人员开始寻找更轻、更柔软的材料，如浸渍纤维和碳纤维。

这些材料具有较高的强度和耐磨性，可以代替传统的钢丝骨架，减轻轮胎的重量并提高燃油效率。

3.轮胎内胎材料传统的内胎主要使用橡胶材料，但橡胶会因为氧气的渗透而逐渐老化，导致内胎的破裂和漏气。

目前，研究人员正在开发新型的内胎材料，如气密性更好的聚氨酯薄膜和高分子复合材料。

这些新材料可以有效地防止氧气的渗透，延长内胎的使用寿命，并减少轮胎的故障率。

二、新型轮胎材料的应用1.提高轮胎的性能新型轮胎材料的应用可以显著提高轮胎的性能。

例如，增强剂的加入可以提高轮胎胎面的硬度和耐磨性，延长轮胎的使用寿命。

同时，新型的内胎材料可以有效地防止氧气的渗透，减少轮胎的故障率。

这些改进可以使车辆更稳定、更安全，并减少了车辆维修和更换轮胎的成本。

2.减少对环境的污染新型轮胎材料的应用可以减少对环境的污染。

首先，合成橡胶的生产相对于天然橡胶的生产会产生较少的污染物。

其次，轮胎重量的减轻可以降低车辆的油耗和碳排放，对环境友好。

此外，新型内胎材料的应用还可以减少轮胎的废弃物产生，提高资源的利用效率。

用于轮胎的新型官能化合成橡胶越来越多的国家开始实施针对降低碳排放量的安全生产过程的法律。

其中，排放量特定的不断增长汽车行业致力于提高能源效率，例如实现汽车的国家CO2排目标。

欧洲、日本、加拿大、澳大利亚、中国以及韩国都已经制定了汽车CO2放量目标（见图1）。

美国当前也正在制定类似的法规。

国家或地区时间排放量]/km(5.16L/100km) 欧盟2012-15 130g[CO2]/km(3.77L/100km)2020 95g[CO2日本2015 125g[CO]/km(5.95L/100km)2]/km(5.90L/100km) 加拿大2016 153g[CO2中国2015 167g[CO]/km(6.44L/100km)2]/km(5.88L/100km) 韩国2015 140g[CO22020 95g[CO]/km(3.77L/100km)2]/km(7.32L/100km) 奥地利2015 190g[CO2美国2016 172g[CO]/km(6.63L/100km)2图1 不同国家制定的CO排放目标2已经证实轮胎设计和性能影响汽车燃料消耗、安全性、耐久性以及噪音特性。

相应的，欧盟实施了一项轮胎标识体系，设置了较高的轮胎滚动阻力、湿滑路面抓着性和噪音特性目标，轮胎生产商于2012年开始履行（见表1）。

截至2012年11月份，只有抓着性为C级，滚动阻力为E/F级的轮胎才允许作为新品投放市场，到2014年市场上所有的轮胎都必须符合这一要求。

值得注意的是，2004年大约有38%的夏季轿车替换轮胎将不满足2012年滚动阻力和湿滑路面抓着性新标准，因此截止到2014年将不允许再销售。

还有大约50%的冬季替换轮胎将不符合2012滚动阻力新标准的要求。

2010年日本建立了一个类似的标识体系，美国DOT也正在筹备，标识体系涉及到轮胎滚动阻力，湿路面牵引力和胎面耐磨性。

大批量生产的官能化合成橡胶的应用促进了汽车轮胎的生产，尤其是具有低滚动阻力、良好抗湿滑性以及耐磨性的高性能轮胎。

官能化:高性能轮胎用溶聚丁苯橡胶设计的关键差别化因素任晓媛㊀编译㊀㊀以C O２为主的温室气体浓度增加造成的气候变化是一个严重的全球环境问题.已开发了轮胎新技术以减少C O２的排放.超过８０％的C O２排放发生在轮胎生命周期中的使用阶段.减少这些排放的关键问题是降低轮胎滚动阻力.在２０１２年１１月,车辆轮胎标准标签在整个欧洲成为强制标准.标签向客户提供了轮胎关于环境和安全特性的信息,旨在提升道路安全性和减少污染.欧盟条例要求轮胎制造商公布C１㊁C２和C３轮胎的燃油能效㊁湿路面抓地力等级和外部滚动噪音.已经开发了提升轮胎胎面性能以降低滚动阻力而不牺牲湿路面和冰路面牵引力的一些技术.为此,开发了改性聚合物(S S B R和B R)㊁改性填料(白炭黑和炭黑)和基于白炭黑或炭黑的填料Ｇ聚合物母胶.由于白炭黑是亲水性的,原料聚合物是疏水性的,有必要对白炭黑进行表面改性来保证胶料的适当混炼.这是由于白炭黑表面存在羟基基团,使得聚合物基体中的填料分散变得复杂化.解决这个问题的一种方法是通过偶联剂如双(３Ｇ三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(T E S P T)对白炭黑表面进行化学改性.开发了经结构优化的非官能化S S B R和官能化f xＧS S B R,以改善滚动阻力㊁牵引力和轮胎耐磨性.根据所需最终用途,设计了组成和微观结构有较大差异的S S B R,用于高性能轮胎胎面.还设计了f xＧS S B R提供特定聚合物Ｇ填料相互作用,改善填料分散,并有助于减少轮胎胎面胶的滞后损失.据报道,f xＧS S B R可同时改善轮胎的滚动阻力㊁湿路面牵引力和耐磨性.轮胎制造商需要更先进的f xＧS S B R来改善f xＧS S B R和填料之间的相容性.达到这个要求的研发过程通常是启发式的,经常使用试验方法来选择聚合物官能化方法,既耗时又浪费资源.没有定量方法能够确定f xＧS S B R和白炭黑之间的相互作用.因此,需要新方法来支持新f xＧS S B R 的设计.密度泛函理论(D F T)是物理学㊁化学和材料科学中一种研究多电子体系电子结构的计算量子力学方法.D F T是凝聚态物理学㊁计算物理学和计算化学中一种常用的多用途方法.本文中D F T方法用于计算链端官能化聚丁二烯在白炭黑表面上的吸附能量.另外,本文使用基于D F T模拟的分子模拟方法来支持设计用于高性能轮胎的新型f xＧS S B R.１㊀试验１．１㊀D F T分子模拟链端官能化丁二烯低聚物用作D F T模拟的模型分子.图１展示了D F T模拟时使用的链端官能化丁二烯低聚物.在低聚物中进行了不同类型的链端官能化.白炭黑表面采用αＧ石英(００１)模型模拟.完成所有模拟最合适表面的选取依据有几条准则:１)领域内以往文献;２)实验证据;３)内在稳定性和表面能.在此基础上,选择用于模拟的表面为αＧ石英(００１),而不是含完全饱和二硅醇基团的切割表面,如图２所示.然而,考虑到所有不同表面的相似性,吸附分子经历的化学环境不能展示吸附于表面的显著差异.图１㊀D F T模拟时使用的官能化丁二烯低聚物的结构图２㊀用于模拟白炭黑表面的αＧ石英优化模型D F T分子模拟用于计算１６０ħ时链端官能化丁二烯低聚物和αＧ石英(００１)表面之间的吸附能.图３描述了使用D F T模拟方法计算官能化丁二烯低聚物和白炭黑表面之间的吸附能.使用不同官能化低聚物进行D F T模拟.通过G a u s s iＧa n０９软件和全电子计算,采用c cＧp V T Z和c cＧp V Q Z/B３L Y P方法进行D F T模拟.分子模拟采取了以下步骤:１)清洁表面的优化:平面Ｇ波Q u a n t u m E sＧp r e s s o模拟软件包;平面波基础上拓展的单电子波函数,其动能和电子密度能量临界点分别为４００e V和５００e V,对其进行调整以达到总能量中足够的精度;通过使用P e r d e w,B r u k e和E r n z e rＧh o f(r P B E)的广义梯度近似(G G A)修订版解释交换关联(X C)作用;用范数守恒标量相对赝势模拟H㊁O和S i原子的离子Ｇ电子相互作用;通过最佳M o n k h o r s tＧP a c k网格对B r i l l o u i n区进行取样,保证了能量和电子密度的完全收敛;清洁αＧ石英(００１)表面松弛(点阵＋结构同时)通过共轭梯度最小化方案进行,直到任何原子上最大力低于０．０１e VÅ－１;使用０．０１e V G a u s s i n宽度的M e t hＧf e s s e lＧP a x t o n方法涂抹费米能级;电子密度的自我一致性收敛至总能量优于１０－６e V的精度.２)界面预优化:局部基础设置F i r e b a l l模拟软件包;C,N,S和S i最优极化s p３d５数值原子轨道(N A O s)基础设置,O单和双N A O s的s p３s∗p３∗基础设置,H优化s基础设置;在F i r e b a l l方法中使用了局部密度近似(L D A)函数;离子Ｇ电子相互作用通过范数守恒标量相对赝模拟;为了获取最小能量结构,热退火模拟过程＋缓慢冷却淬火技术:起始温度(１６０ħ),终止温度(R T)通过指定每个质量m e的非固定原子一个随机初始速度v即v２＝３k B T/２m e(均分定理)进行模拟;在这个公式中,k B是B o l t z m a n n常数,T是温度,v２表示界面非固定原子的平均速度.３)改进界面优化获得总能量和吸附能:除了以下内容外,还使用前文 清洁表面优化 中的相同步骤:采用如前章节所述的限定温度时预优化结构作为起始几何结构来改进优化结构;温度的影响以显式方式包括在内,例如热环境浴(１６０ħ),在电子温度下遵循B o l t z m a n n公式填补电子状态;基材五种物理层的底下两层通过底部悬挂键充分吸附过量氢原子固定以避免极化表面效应;扰乱性范德华(v d W)修正用于检验吸附层结构的可靠性;为此,经验式有效G r i m m e v d W R－６修正用于将色散力加到常规密度函数(D F T＋D).图３㊀用于计算官能化丁二烯低聚物和白炭黑表面吸附能的D F T分子模拟方法㊀㊀４)低聚物和白炭黑表面之间吸附能的计算:通过如下公式计算链端官能化丁二烯低聚物在αＧ石英(００１)表面每个分子的相互作用/吸附能.E i n t/a d s＝E t o t(低聚物/表面)－(E t o t(低聚物)＋E t o t(表面))式中,E t o t(低聚物/表面)是优化界面的总能量, E t o t(低聚物)是优化气相低聚物的总能量,E t o t(表面)是优化清洁表面的总能量.１．２㊀模型f xＧS S B R的合成作为代表性无规S S B R,我们选取了相对于丁二烯含２１％苯乙烯,６３％乙烯基,门尼粘度为５２的聚合物.采用微观结构改性剂２,２Ｇ二(２Ｇ四氢呋喃)丙烷(D T H F P).S S B R通过２０L间歇式反应器合成,初始反应温度为５０ħ.一旦单体完全耗尽,将一种官能化试剂加入到反应混合物中.得到三种不同类型链端官能化f xＧS S B R:F０１, F０２和F０３.１．３㊀白炭黑填充胶料的制备标准客车子午线轮胎胎面白炭黑胶料配方用于评估S S B R.f xＧS S B R胶料配方见表１.一个基本混炼方案用于混炼所有材料和白炭黑配方胶料.这些评估中使用的混炼方案见表２.胶料按表１㊀f xＧS S B R轮胎胎面胶配方f xＧS S B R１００U l t r a s i l７０００８０．０T D A E油２０．０T MQ１．０６P P D２．００M C蜡１．０S t r u k t o lA６０２．５S iＧ６９硅烷６４一段总计２１２．９T D A E油８．０N２３４炭黑１０．０硬脂酸１．５氧化锌２．５二段总计２３４．９硫黄１．２C B S２．０D P G２．０T B z T D０．２总计２４０．３表２㊀胶料混炼步骤步骤白炭黑干混M B１在各步骤中加入除氧化锌外的所有组分,１５５ħ下保持３m i n R M返炼,加入氧化锌,１５５ħ下保持３m i n终炼混炼硫化剂至１０５ħ,总混炼时间约为１７m i n三段混炼法在F a r r e l密炼机中混炼.前两段M B１和返炼阶段是非生产性的,因为没有加入硫化剂.在每一个母炼阶段结束时增加３m i n热处理,确保白炭黑硅醇基团完全硅烷化反应.胶料按标准A S T M测试方法测试.门尼粘度和焦烧时间通过A S T M D１６４６方法评估.硫化时间通过A S TM D２０８４方法测试.拉伸强度测试按A S T M D４１２方法进行.撕裂强度通过A S T M D５９６３方法测试.橡胶中分散通过A S T M D２６６３方法评估.流变性能通过A S TM D５２８９, D６２０４,D６６０２和D７６０５方法用无转子剪切流变仪测试.根据A S T M D５９６３进行D I N磨耗试验.根据I S O４６６２通过Z w i c k试验仪获得回弹值.以剪切或轴向(拉伸)模式用T A Q９００D MA 测试动态粘弹性能.图４㊀在０．２％应变和１０H z时不同官能化f xＧS S B R白炭黑胶料温度扫描曲线２㊀结果模型S S B R在实验室合成,链端官能化与D F T模拟中的低聚物相同.模型S S B R的微观和宏观结构相同,４种S S B R的主要不同是官能化的类型.模型S S B R通过白炭黑胶料评价,确定其动态力学性能.对胶料进行两种类型流变分析:高频率温度扫描和６０ħ下应变扫描.应变扫描对发现模型S S B R 之间的不同更加敏感.这是由于在动态变形过程中,填料聚集体破坏和重构,增加了胶料的能量损失.S S B R 官能化技术可以减少填料Ｇ填料相互作用,增加填料Ｇ聚合物相互作用,这归因于S S B R 和白炭黑官能团之间有利的相互作用,这种现象称为P a yn e 效应.图５㊀在０．２％应变和１０H z 时不同官能化f x ＧS S B R 白炭黑胶料在高于４０ħ时温度扫描曲线图６㊀由６０ħ下f x ＧS S B R 白炭黑胶料应变扫描曲线获得的G ᶄ图４和图５示出了不同类型官能化f x ＧS S B R白炭黑胶料的动态力学性能.图４示出了在０．２％应变和１０H z 时f x ＧS S B R 白炭黑胶料的温度扫描t a n δ曲线.初看起来,可观察到f x ＧS S B R 间微小的差异.图５示出了高于４０ħ温度范围内的t a n δ.图６示出了f x ＧS S B R 白炭黑胶料贮存模量G ᶄ随应变幅度的变化.贮存模量与填料分散状态相关.此效应是由于贮存模量的下降,团聚填料在试样变形时分散.G ᶄ的应变幅度依赖程度越小,填料大团聚体的比例越低,胶料中成分分散状态越好.这种现象称为P a y n e 效应.研究发现,官能化对P a y n e 效应有显著影响.这种流变试验对检测f x ＧS S B R 和白炭黑填料之间的相互作用更加敏感.图７示出了f x ＧS S B R 白炭黑胶料t a n δ与应变幅度的关系.图７㊀由模型f x ＧS S B R 白炭黑胶料在６０ħ下应变扫描曲线获得的t a nδ图８㊀归一化滚动阻力指标与归一化P a yn e 效应指数的关系图９㊀归一化湿路面抓地力指标与归一化滚动阻力指标的关系图１０㊀由D F T 分子模拟获得的归一化吸附能与归一化滚动阻力指标的关系３㊀讨论密度泛函理论(D F T )是广泛应用于解决基于两大类化学问题的量子力学模拟方法:１)解决D F T 领域内重要化学问题的化学反应性理论㊁方法和应用;２)D F T 应用于解决催化㊁反应和小分子中结构性能关系.在本文中,D F T 模拟用于确定官能化丁二烯低聚物和白炭黑表面之间的吸附能.丁二烯低聚物由三种单体单元构成;一种为１,４构型,２种为１,２构型.低聚物官能化的筛选基于链端官能化试剂引入的可行性.较高的吸附能意味着官能化低聚物和白炭黑表面更好的相互作用.㊀㊀图８示出了相对于非完全官能化S S B R ,归一化滚动阻力指标最大t a n δ和６０ħ时t a n δ与归一化P a yn e 效应G ᶄ(１０％)－G ᶄ(０．１％)的关系.观察到相对于６０ħ时t a n δ,最大t a n δ是表征聚合物Ｇ填料相互作用更加敏感的参数.选择滚动阻力参数最大t a n δ确定胶料的滚动阻力.图９示出了归一化湿路面抓地力(０ħ下t a n δ)与归一化滚动阻力指标(最大t a n δ)的关系.相对于非官能化S S B R 进行归一化.f x ＧS S B R 和湿路面抓地力和滚动阻力指标之间观察到很好的相关性.图１０示出了相同官能化低聚物D F T 分子模拟得到的归一化吸附能与归一化滚动阻力指标最大t a n δ的关系.发现较高吸附能的官能化低聚物对胶料滚动阻力指标有改善.这种方法用于设计新官能化胶料以生产f x ＧS S B R .发现D F T 模拟吸附能结果与不同类型官能化f x ＧS S B R 胶料获得的P a y n e 效应一致.D F T 分子模拟已经用于设计f x ＧS S B R ,f x ＧS S B R 是D yn a s o l 公司用于生产高性能轮胎的产品.４㊀结论本文展示了密度泛函理论(D F T )分子模拟在设计用于制造高性能轮胎的官能化S S B R 方面的应用.本文工作总结如下:１)开发了D F T 分子模拟方法,以确定官能化丁二烯低聚物在白炭黑表面的吸附能;２)合成了不同官能化的模型官能化S S B R ;基于D F T 分子模拟选择官能化基团;３)D F T 吸附能和白炭黑填充官能化S S B R 硫化胶的性能之间有很强的相关性;４)从吸附能㊁较好的白炭黑分散,以及硫化胶滚动阻力减小可推论出f x ＧS S B R /白炭黑的强相互作用;５)设计D yn a s o l 公司用于高性能轮胎的官能化S S B R ,提高官能化S S B R 和白炭黑填料之间的相互作用;这种方法可以推广至其他类型填料.参考文献:１㊀L u i sR u d r i gu e z ＧG u a d a r r a m a 等,R u b b e rW o r l d ,V o l ．２６０,N o ．６(２０１９),４１~４６。

2024年丙烯酸酯橡胶市场需求分析1. 概述丙烯酸酯橡胶是一种常用的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐油性和耐化学药品性能。

它在多个领域有广泛的应用，包括汽车轮胎、密封制品、建筑材料以及工业胶带等。

本文将对丙烯酸酯橡胶市场的需求进行分析。

2. 市场规模根据市场研究机构的数据，丙烯酸酯橡胶市场在过去几年保持了稳定的增长态势。

预计未来几年，丙烯酸酯橡胶的市场规模将进一步扩大。

这主要受以下几个因素的推动：2.1 汽车工业的增长丙烯酸酯橡胶在汽车轮胎制造中的应用广泛。

随着全球汽车产量的增加，对丙烯酸酯橡胶的需求也相应增加。

特别是新兴市场的汽车需求快速增长，对丙烯酸酯橡胶的需求增长更为显著。

2.2 工业领域的需求增加丙烯酸酯橡胶在工业领域中应用广泛，特别是在密封制品、建筑材料和工业胶带等领域。

随着全球经济的发展，工业领域对丙烯酸酯橡胶的需求也会相应增加。

3. 技术创新的推动丙烯酸酯橡胶市场的增长也受到技术创新的推动。

新的生产工艺和材料改进使得丙烯酸酯橡胶具有更好的性能和更广泛的应用领域。

例如，一些厂商已经研发出耐高温的丙烯酸酯橡胶，并在航空航天领域获得了应用。

4. 竞争态势丙烯酸酯橡胶市场存在一定的竞争，主要来自于其他合成橡胶产品，例如丁苯橡胶和丁腈橡胶。

这些橡胶材料具有一些特殊的性能优势，在特定领域有竞争力。

然而，丙烯酸酯橡胶在整体市场需求中仍然占据重要地位。

5. 市场前景根据市场研究机构的预测，未来几年丙烯酸酯橡胶的市场需求将继续保持增长态势。

汽车工业的增长是主要推动因素之一，特别是新兴市场的汽车需求增加。

此外，工业领域的需求也将增加，特别是在密封制品和建筑材料等领域。

技术创新也将进一步推动丙烯酸酯橡胶市场的发展。

尽管市场竞争较为激烈，但丙烯酸酯橡胶仍将保持一定的市场地位。

6. 结论丙烯酸酯橡胶市场将在未来几年保持增长态势，主要受到汽车工业的增长和工业领域的需求增加的推动。

技术创新也将进一步促进市场的发展。

《液体聚丁二烯橡胶用途》嘿，你知道不？有一种玩意儿叫液体聚丁二烯橡胶，这东西可厉害啦！咱先说说在橡胶制品里的用途吧。

你看那些个轮胎，有了液体聚丁二烯橡胶的加入，那可就不一样喽。

它能让轮胎更有弹性，跑在路上更稳当。

就像给轮胎穿上了一件超级舒服的“小棉袄”，让轮胎变得更抗造。

而且啊，这东西还能让轮胎的寿命更长呢。

咱想想，要是没有它，那轮胎说不定跑着跑着就出问题了，多让人闹心啊。

还有那些橡胶管啊，橡胶垫啊啥的，加上液体聚丁二烯橡胶，也都变得更结实耐用。

再说说在粘合剂方面的用途。

这液体聚丁二烯橡胶能当一种超棒的粘合剂。

比如说咱家里的一些东西坏了，需要粘起来，要是有它在，那可就容易多了。

它能把东西粘得牢牢的，就像长在一起了似的。

还有那些工厂里生产的东西，很多都需要用粘合剂粘起来，这时候液体聚丁二烯橡胶就派上大用场啦。

它能让不同的材料紧紧地粘在一起，发挥出更大的作用。

在涂料方面呢，它也有一手。

有了它加入的涂料，涂在墙上或者其他地方，会更光滑，更有质感。

而且还能增加涂料的耐久性，不容易掉色啥的。

你想想，要是咱家里的墙刷上了有液体聚丁二烯橡胶的涂料，那得多漂亮啊，而且还能保持很长时间呢。

还有啊，在一些特殊的领域，比如航空航天啥的，液体聚丁二烯橡胶也能发挥重要作用。

它能让那些高科技的材料变得更可靠，更安全。

咱虽然平时接触不到这些领域，但是想想就觉得很厉害呢。

总之啊，液体聚丁二烯橡胶这玩意儿的用途可多了去了。

它就像一个小魔法师，能在各种地方施展它的魔法。

让我们的生活变得更方便，更美好。

咱可得好好认识认识它，说不定啥时候就用上了呢。

嘿嘿。