美国开发轮胎节能新材料
轮胎单位产品能源消耗限额
轮胎单位产品能源消耗限额1. 引言随着全球能源资源的日益紧缺和环境污染问题的日益严重，各国都在积极推进能源节约和环保措施。
作为交通工具的重要组成部分，轮胎的能源消耗也受到了广泛关注。
为了促进轮胎制造业的可持续发展，不少国家和地区都制定了轮胎单位产品能源消耗限额，以规范轮胎行业的发展和产品质量。
2. 能源消耗与轮胎性能轮胎的能源消耗直接影响着车辆的燃油效率和行驶里程。
能源消耗主要与轮胎的滚动阻力有关，而滚动阻力又与轮胎的材料、结构和设计等因素密切相关。
因此，降低轮胎的能源消耗是提高车辆燃油效率的重要途径之一。
为了减少能源消耗，轮胎制造商采用了多种技术手段。
例如，采用低滚动阻力的胎面材料、减少胎面花纹的阻力、优化轮胎的内部结构等。
这些技术的应用可以有效降低轮胎的能源消耗，提高车辆的燃油经济性。
3. 国际轮胎单位产品能源消耗限额标准为了规范轮胎行业，不少国家和地区都制定了轮胎单位产品能源消耗限额标准。
以下是一些国际上常见的轮胎能源消耗限额标准：3.1 欧洲联盟标准欧洲联盟制定了轮胎能效标签，对轮胎的能源消耗进行了评级。
能源消耗评级分为A到G，其中A级表示能源消耗最低，G级表示能源消耗最高。
欧洲联盟还规定了轮胎的滚动阻力系数上限，以控制轮胎的能源消耗。
3.2 美国能源部标准美国能源部制定了轮胎能效标签，对轮胎的滚动阻力系数进行了评级。
滚动阻力系数评级分为1到5级，其中1级表示滚动阻力最低，5级表示滚动阻力最高。
美国能源部还制定了轮胎的滚动阻力系数上限，以限制轮胎的能源消耗。
3.3 中国轮胎能源消耗限额标准中国制定了《轮胎单位产品能源消耗限额》标准，对轮胎的能源消耗进行了限制。
该标准规定了不同轮胎类型的能源消耗限额，以控制轮胎的能源消耗。
4. 轮胎单位产品能源消耗限额的意义与影响制定轮胎单位产品能源消耗限额标准具有以下意义和影响：4.1 促进节能减排通过限制轮胎的能源消耗，可以促进车辆的节能减排。
降低轮胎的能源消耗意味着降低车辆的燃油消耗，减少二氧化碳等温室气体的排放。
TPI性能、应用及合成1
200
300
400
500
%
自制与俄罗斯TPI生胶物理机械性能比较
应力-应变曲线
TPI
自制
俄罗斯产
门尼黏度 ML(3+4)100℃
密度/g·cm-3
105.3 0.96
135.6 0.94
拉伸强度/MPa
29.4
19.7
100%定伸应力/MPa
8.79
3.56
300%定伸应力/MPa
21.1
10.0
断裂伸长率/%
巴拉塔胶 Balata Rubber 杜仲橡胶Eucommiaulmoides Rubber
Tg= -60℃、Tm= 60℃ 常温塑料态(本质仍属含双键柔顺链)
顺式-1,4-聚异戊二烯
(cis-polyisoprene,异戊胶IR又称合成NR )
发展顺式异戊橡胶（IR）的典型代表是原苏联和东欧
国家，冷战时期曾达近百万吨/年的生产能力，占世界产 量的80%以上。是仅次于NR、SBR、BR的第4大胶种。
30
20
10
0
20
30
40
50
60
70
Temperature(℃)
Strain recovery curves of the TPI and its composites
形状记忆功能材料： • 热缩管、包复材料等 ； • 应用广，附加值高
发表文章
1. 门尼黏度对反式1，4-聚异戊二烯形状记忆材料性能的 影响 特种橡胶制品，2008，29（3），28-31 刘付永， 赵志超，黄宝琛＊
CH2 H3C
C=C
H CH2
n
类似NR,分子链上有双键，可硫磺硫化交联
“穿新鞋，走新路”——浅谈新概念免充气轮胎的应用前景
“穿新鞋，走新路”——浅谈新概念免充气轮胎的应用前景一、从摩拜单车说起摩拜单车的免充气轮胎相信大家都已熟知，共享单车每天风吹日晒，一般的充气车胎容易漏气，胎瘪了骑起来的感觉相信大家都有体会，采用免充气轮胎则可避免该问题，大大降低了维护成本，这也是摩拜单车相对于其他诸如酷骑、ofo等单车的技术优势。
但是大家可能不知道在航空领域，免充气轮胎也将大有用武之地。
图自行车免充气车胎免充气轮胎在汽车领域的初步尝试国外新概念免充气轮胎研究起源于车辆领域。
一些大型轮胎企业，由于其轮胎工业基础强，技术实力雄厚，已形成成熟的“提出设想-研发-生产”体系，具有较强的竞争力，轮胎跨国巨头利用新材料和先进的制造技术，在新概念轮胎设计领域进行了广泛的探索。
2005年米其林推出全球首款非充气轮胎—Tweel，采用轮胎与轮辋一体化设计，网状支撑结构为轮胎提供支撑，支撑结构形变来减小振动，改善舒适性，辐条采用高性能树脂材料打造，辐条排布以减少轮胎变形内压为主要设计原理。
该轮胎具有不怕刺扎、耐磨、滚动阻力小、抓地力强、噪音低、减振性能好等优点。
另外，由于采用新材料，在耐磨、耐油、耐溶剂等方面也具有相当好的性能。
美国威斯康辛州麦迪逊聚合物研究中心于2008年研制出了一种无内压的蜂窝结构的轮胎，为提高车轮强度、振动性能，基于仿生学原理将蜂窝的六边形结构进行了互相支撑处理，该结构的优化设计可提高车轮强度、避免爆胎、爆损等问题，同时该车轮结构也具有低噪声和低摩擦生热等优点，美国Polaris公司于2013年将非充气蜂窝轮胎应用于全地形越野车。
图米其林非充气轮胎—Tweel图蜂窝仿生车轮结构2014年北汽集团与美国MKP公司合作研发了负泊松比车轮，并装备在BJ100车上进行了相关的试验研究。
该轮胎采用了负泊松比结构，具有较好的缓冲减振性能，且具有不怕刺扎、滚动阻力小、耐磨等优点。
但由于该轮胎还处于概念研发阶段，广泛推广应用还需要一段时间。
图负泊松比车轮结构免充气轮胎在外太空登陆器上的应用价值在登陆器、登陆车应用方面，国外也开展了新概念轮胎的初步探索和应用尝试。
[高分子材料] 固特异又双双叒叕出神作!一起看看“胶囊”轮胎!
![[高分子材料] 固特异又双双叒叕出神作!一起看看“胶囊”轮胎!](https://img.taocdn.com/s3/m/12e0c159844769eae009ed8c.png)
来源：新设技 ID：xinshejiii说起造黑科技轮胎这事儿，那固特异绝对是战斗机级别的。
毕竟人家。
是在用一百多年的品牌历史和底蕴做背书！近日，固特异又推出了2020年全新概念作品——reCharge老司机都知道轮胎的安全在行车过程中的重要性。
但车开久了后，轮胎胎面会不可避免地出现磨损，甚至爆胎并引发重大事故。
而固特异今年推出的这款 reCharge 焕新概念轮胎正是要解决这种“换胎之痛”和“爆胎之痛”！这款轮胎采用了轻量化、免充气结构及高窄胎设计。
整个轮子是100%可生物降解的——其胎面基材由生物材料制成。
而传统车轮轮圈部份的轮辐，也被灵感源自蜘蛛丝的天然强化纤维所替代。
但刚才说的还不是最厉害的。
reCharge 的核心之处在于它的独立胶囊！在3月3日固特异的线上发布会上，固特异欧洲副总裁兼首席市场官Mike Rytokoski 演示了 reCharge 的这个装入轮毂中的魔性“焕新胶囊”。
等下？这就算换完胎了是么？是的！当把胶囊插进轮胎中心时，胶囊内填充的液体胎面配方就会释到胎面基材上，成为实际接地和可用来磨损的胎面！更牛的是，这种配方中含有100％可生物降解的增强纤维的胎面还可根据磨损程度自动从胶囊中泵出补充胎面液体~也就是说，在使用此轮胎的过程中，用户可根据字自身需求随意更换这个安装于轮毂中心的胶囊，大大简化了换胎流程！这一招太骚气了好嘛？！将会为新老司机省了多少时间，省了多少心啊。
这还不算， reCharge 胶囊里的液体胎面配方可基于 AI 技术进行定制，以契合驾驶者多样化需求并进行适应性变化。
固特异在发布会上所展示三种颜色胶囊：可根据天气定制的黄色夏季焕新胶囊；可根据地区定制的蓝色日内瓦焕新胶囊和可根据个人驾驶风格定制的白色艾玛焕新胶囊。
换句话说，这款轮胎具备与不同的天气、地形、路况和驾驶风格习惯完美适配的能力！这样的全方位“随遇而安”的需求，好像不可能存在啊。
直到现在 reCharge 的出现！比如说碰到前方有冰雪路面时，只需摁出胎中原有的焕新胶囊，插入冰雪焕新胶囊就可以搞定~当你想开上沙滩尽情玩耍时，就可插入越野焕新胶囊。
日本推出屏幕与键盘分离的“未来型手机”
美孚化 工推 出节能轮胎 新材 料
埃 克 森 美 孚 化 工 公 司 近 日 宣 称 ， 经 完 成 美 高 气 密 性 于 一 体 ， 普 通 内 衬 层 卤 化 丁 基 橡 胶 的 已 比
０倍 。 另 外 ， 产 品 的 耐 久 性 指 标 也 该 国 佛 罗 里 达 州 彭 萨 科 拉 市 工 厂 的 改 造 工 程 ， 生 气 密 性 高 １ 将 整 产 一 种 用 于 轮 胎 的 新 型 原 材 料 ， 种 原 材 料 可 以 比 标 准 内￥－ 高 ５ 这
韩 国研 制成 功玻璃 窗发 电的太 阳电池
用 玻 璃 窗 进 行 太 阳 能 发 电 的 “ 筑 一 体 型 透 计 相 协 调 的 各 种 颜 色 ， 且 颜 色 透 明 ， 作 玻 璃 建 并 用
明 太 阳 能 电 池 ” 近 问 世 。 在 玻 璃 或 薄 膜 上 覆 盖 窗 ， 能 吸 收 阳 光 ， 能 发 电。 此 外 ， 究 组 还 研 最 既 又 研
收 太阳光进 行 发 电。
日本 将 利用 车辆 排 热 发 电 可 以减 少汽 车耗 油
日本 《日经 产 业 新 闻 》目前 报 道 ， 日本 古 河 机
实 用 化 ， 种 技 术 可 以利 用 汽 车 排 热 发 电 。 这
目 前 开 发 出 的 材 料 面 积 为 ５厘 米 边 长 的 正
同 时 存 在 的 高 温 部 分 与 低 温 部 分 之 间 可 以 产 生 量 散 失 。 新 材 料 的 使 用 ， 以 将 ７ 的 排 热 转 换 可 ％
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层 薄 薄 的 “ ｏ—Ｇｅ 原 材 料 ” 由 这 种 原 材 料 吸 发 出 了 利 用 太 阳 能 电 池 改 变 玻 璃 窗 颜 色 的 “ 电 Ｓ ｌ ｌ ， 光
双钱轮胎获美国环保署Smart Way认证
［２ １ ］郭 宝 春 ， 伟 文 ， 德 民 ， ． 热 老 化 对 氰 酸 酯 树 脂 ／ 醛 傅 贾 等 湿 酚 环 氧 树脂 共 混 物 结 构 与 性 能 的 影 响 ［ ． 合 材 料 学 报 ， 刀 复
２０ １（ ０ ２， ９ ３）： － ． ６ ９
ｅ ｅ ｉｙ ａｅａｅｃｐｌｍｅｓＪ ．ｏ ｒａ ｆ ｐｉ ｏｙ ｒ ｎ ｎ ｌ ｃｔｔ ｏ ｏｙ ｒ［］ Ｊｕｎ ｌ ｌ ｄＰ ｌｍｅ ｖ ｏ Ａｐ ｅ
７ －２ ８． １ ７ ， １
［５ １ ］Ｒｕ ａ Ｓ ｃ ｕ ｏａ０ Ｋｏｅｎｋ ｖ Ｎ，ｔ １Ｋｉｅｉ ｂ ｎＬ Ｖ，ｙｈ ｇｖ Ｖ， ｌｓｉｏ ａＮ ｅ ． ｎ ｔ ａ ｃ
ｆ ａ ｕ ｅ ｆｔ ｅ ｎ ｎ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｘ ｄ ｔ ｅ ｄ ｇｒ ｄ ｔ ｎ ｏ ｔ ｙ — ｅ ｔ ｒ ｓｏ ｈ ｏ ｉｏ ｈ ｒ ｌ ｉ ａ ｉ ｅ ａ ａ ｉ ｆｅ ｈ ｌ ｏ ｖ ｏ
种 橡胶 制 品 ，０ ７ ２ （ ） ５－０ ２ ０ ，８ ３ ：３６ ． Ｅ０ ｌ ］董 薇 ． 丁 橡 胶 ／ 脱 土 复 合材 料 结 构 与 性 能 的研 究 ［ ］ 顺 蒙 Ｄ．
能的影响口］ 固体火箭技术 ，０ ６ ２ （） ３ １３ ４ ． ２ ０ ，９ ３ ：０ —０ ．
Ｓ ｒＷ ｙ认 证 双 钱 轮胎 获 美 国环 保 署 ｍａ ｔ ａ
环保型轮胎新材料技术
图 ２ 轮 胎 的 环 境 图
维普资讯
第 １期
蒋修治．环保型轮胎新材料技术
１ ５
表 １ 轮胎 Ｌ Ａ 的 计 算 依 据 与计 算 出 的 Ｃ ｚ 生 量 Ｃ Ｏ 发
胎 进行探 讨 。根 据 日本 橡胶 工 业 会 的分 析 ， 胎 轮
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黑 用聚合 物等进 行 了开 发 ， 动阻 力 有 望得 到进 滚
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生产、 运输、 使用 、 废弃与 回炼 ５个阶段。对轿车
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进行 了计 算 。轮 胎 是 由橡 胶 、 有机 纤 维 、 丝 等 钢 原 料制 成 的。在 原料 阶段 ， 据各 行 业 团体 提 供 根 的数 据 和 文献 值 求 出 和 假 定表 １上 所 示 的材 料
轮胎 引起 的 油耗 ， 次 是 延 长 轮 胎 的使 用 寿 命 。 其 如果车 辆动力 传 动系 统 的 节约 效 率提 高 ， 轮 胎 则
轮胎 电硫化 蒸汽硫化
轮胎电硫化蒸汽硫化1.引言1.1 概述概述部分主要介绍轮胎制造工艺中的电硫化技术和蒸汽硫化技术。
轮胎作为汽车的重要零部件之一，在其制造过程中，需要进行硫化处理以提高其性能和使用寿命。
传统的硫化方法主要有蒸汽硫化和电硫化两种。
蒸汽硫化是利用高温和硫化剂的化学反应，将轮胎胶料中的硫与橡胶分子交联，使其具有强度和弹性。
而电硫化则是利用电流通过轮胎胶料中的硫化剂，直接在轮胎表面形成交联结构。
在轮胎制造工艺中，硫化是一个关键的环节。
它不仅可以使轮胎具备优异的抗磨损、耐高温、耐疲劳等性能，还可以提高轮胎的粘附力和处理性能。
蒸汽硫化是传统的硫化方法，在制程过程中，轮胎会被放入硫化罐中，在高温高压的环境下进行硫化处理。
这种方法成本较低，但在硫化过程中，轮胎会受到极高的压力和温度，可能导致轮胎出现内部应力和疲劳裂纹，使其寿命受到限制。
相对而言，电硫化技术是一种新型的硫化方法。
其主要原理是通过电流作用，将硫化剂直接引入轮胎表面，实现硫化反应。
相比于蒸汽硫化，电硫化具有智能控制、温度均匀、硫化时间短等优点。
在电硫化过程中，由于轮胎不需要嵌入硫化罐中，内部应力和疲劳裂纹的问题得以减轻，从而提高了轮胎的使用寿命。
总而言之，轮胎制造工艺中的硫化过程对于轮胎的性能和寿命具有重要影响。
传统的蒸汽硫化方法存在一些局限性，而电硫化技术则作为一种新兴的硫化方法，具有许多优势。
随着新技术的发展和应用，相信电硫化技术在轮胎制造工艺中将有着更广阔的应用前景。
1.2 文章结构本文将围绕轮胎制造工艺以及电硫化技术展开详细论述。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将简要概述轮胎与制造工艺的背景，并介绍电硫化技术的意义和应用。
接下来的段落将说明本文的结构，并明确本文的目的。
正文部分将分为两个子部分：轮胎制造工艺和电硫化技术。
首先，我们将详细介绍传统轮胎制造的工艺流程，包括原材料的选择、胶料的制备、胎体的成型以及硫化等关键步骤。
然后，我们将重点解析电硫化技术，包括其原理、应用场景以及相对于传统蒸汽硫化技术的优势和不足之处。
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轮胎胎面 的摩 擦阻力也 高于传统 的硅质产 品。
测试结果显示，Ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ能极大提升轮胎的 ａ ｏｒｎ
＜ 国橡 胶 助 剂 工 业 网） 中
转 化 温度 。
美 国 开 发 轮 胎 节 能 新 材 料
美 国 俄 勒 冈州 立 大 学 目前 宣 布 ， 该 学 校 科
研人员正在开 发一种 以植 物提 取物为 主要原料
橡胶 的物理性 能会使某些参数间发生矛盾
一
的轮胎加强材料 。新材料不仅 能提高轮胎的性 能，而且有助于 降低车辆 的能耗 。 科研人员在最新 出版的 《 合材料 Ａ：应 复 用科学 与制造 杂 志上 报告说， 这种轮胎加强
省油。
和轮胎的使用寿命 一 所有三方面的性能，而 实际运用 中，经过 朗盛的广泛测试，夏季
轮胎使 用 Ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ后 ， 能将 轮胎 的 干地 抓地 ａ ｏｒ ｎ
力提升 １％ １％ ｏ 至 ５ 。不仅如此，加入 Ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ ａ ｏｒ ｎ
也能增 加胎面花纹块 的硬度，有助于改善车辆
司的密切合作下， 首批投入 批量生产 的橡胶助 剂已用于冬季轮胎生产 。这些 轮胎具有优异的 干湿路面抓地力，橡胶接触冰雪路面也不会出
现硬 化 。
轮胎 技 术 一 性 能 改进
不同 Ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ品级可用于满足轮胎 （ ａ ｏ ｒｎ 如 夏季和冬季 轮胎 ）及各种 轮胎部件 （ 胎面 、胎 壁 、胎体帘布等 ）的不 同要求， 同时符合玻璃
盛工业橡胶 制品业务部和莱茵化学业务部紧密 合 作 ， 已经 申请 了 多项 相 关专 利 ， 其 中包 括 加
工方式、在橡胶混合物 中使用纳米微粒， 以及
对热塑及 热固聚合物的影响等 。工业橡胶制品 业务部 以注册商标 Ｎ ｎ Ｐ ｎ ａ ｏ ｅ ｅ销售该纳米级 ｒ
微 粒 ， 莱茵 化 学 公 司 则 以 Ｍ ｒ ｍ ｒ ｈ品牌 销 ｉ ｏｏ ｐ Ｃ 售 该 助剂 。在 莱 茵 化学 与 日本 东洋 轮胎 胶 公
－
２・ ８
广东橡胶》２１ 年 第 １ ００ 期
使用寿命 。 生 产 和 交 货 形 式 ・
于塑料和橡胶的新型聚合物助剂现 已进入 工业
应用 阶 段 。 此 微 凝 胶 由 纳 米 级 有 机 微 粒 构 成 ，
可用 于提高弹性体 和热塑材料 的材料性 能 。
该 产 品经 过 了多 年 的 研 发 ， 在 此 期 间， 朗
要从树木等植 物 中提取， 是一 种纯净 的天 然纤 维素解聚产物 。 报告称， 较之 以其他材料 为加强材料 的传 统 轮胎 ，以新材料为加强 材料所生产 的轮胎具 有 制造成本 低 、在湿滑 和冰冻路面上 牵引力强 和在炎热环境 下散热性好等 优点 。此外，它还 能减小轮胎 的转 动阻力，从 而让车辆更加节 能
原则上 ，Ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ由预交联 的橡胶微粒 ａＯｒｎ 构成， 该微 粒采 用 朗盛 创新 专利乳 化 法生 产 。 根 据 所 需 应 用 ， 合 成 过 程 可 以有 不 同 条 件 ， 如 交联度 （ 玻璃转化温度 ）或微粒 的极性 。该微 粒大小从 ４ ｏ至 ２ ０纳米不等，具有很大的特定 ０
材料 的主 要成 分是微 晶纤 维素 。微晶纤维素主
即轮胎行业的 “ 魔法三角” 。例如，在过去，
要提升湿地 抓地力 只能增加 滚动 阻力 ， 由此导 致能耗增加 。使用新 的纳米微粒做 助剂后， 能
改进 “ 法 三 角 ”一 魔 不会 顾 此 失 彼 。 湿 地 抓 地 力 、 滚动 阻 力
表面，从 而能改进分布和硅 烷偶 联剂与 聚合 物
基之 间 的 结 合 。
橡胶助剂 以捆 包、颗粒 、粉末 、糊状和成
批等 常见规格交付 。就外观和密度而 言，产品 与很 多其他弹性体类似 ，可采用通常 的加工方 式 。经过特 殊工艺处理 的微粒 。
＜ 国橡 胶 助 剂 工 业 罔） 中