轮胎专用炭黑新品种主要分类介绍

　　轮胎用炭黑新品种主要有低滚动阻力炭黑和高性能碳黑两类。

　　低滚动阻力炭黑降低轮胎滚动阻力，发展"绿色轮胎"是当今轮胎产品发展的必然趋势。

　　汽车给人类生活带来巨大的方便，而汽车大量耗油并产生大量废气也给人类带来巨大的污染。因此，在确保轮胎耐磨性和牵引性基础上使汽车能进一步节油的低滚动阻力轮胎，或称之为"绿色轮胎"、"环保型轮胎"迅速发展。欧盟和美国已将轮胎的滚动阻力列为轮胎使用质量分级和油耗限制的依据。我国也制定并开始执行汽车油耗限额的国家标准，因此降低轮胎滚动阻力势在必行。

　　影响汽车油耗的三大因素是车体的空气阻力、轮胎的滚动阻力和发动机动力传输的阻力，在时速为100km的情况下，轮胎滚动阻力是动力传输阻力的3倍，车体空气阻力的1/2，即轮胎滚动阻力占汽车行驶阻力1/3以上。实践表明：当轿车轮胎滚动阻力减少7.3%或载重汽车轮胎滚动阻力减少3.6%时，汽车燃料油消耗可下降约1%。

　　降低轮胎滚动阻力有如下途径：子午线轮胎的无内胎化和超扁平化;采用溶聚丁苯胶;采用高分散性白炭黑或低滚动阻力炭黑; 轮胎的小型化和轻量化。

　　轮胎的滚动阻力来自于轮胎行驶时因滚动变形而产生的胶料滞后损失、轮胎和路面的摩擦和轮胎本身的空气阻力。除非路面特别不好或行驶速度过快，在正常情况下因滚动变形而产生的胶料滞后损失是影响轮胎滚动阻力的主要因素。

　　在降低轮胎滚动阻力的同时，必须兼顾轮胎的综合性能，使轮胎保持有良好的行驶安全性，即抗湿滑性、抗冰滑性或共称之为牵引性，还必须有较长的使用寿命，即耐磨性、抗刺扎和切割性等，

　　其中耐磨性是决定使用寿命的主要因素。

　　橡胶是典型的黏弹性材料，当其处于交变应力、应变作用下要发生滞后现象和力学损耗，其动态模量由两部分组成，即弹性模量和损耗模量，损耗模量是用于克服黏滞阻力的，损耗模量和弹性模量之比称为损耗因子或损耗角正切(tan￡)或称"内耗"，损耗因子越大则胶料的生热性越大。

　　研究表明：当胎面胶料在一20〜0℃，tan￡如较大〈即低温滚动阻力较大)则抗湿滑性较好;而在50〜70℃时，tan￡如较小(即在轮胎行驶时的胎面温度下)则滚动阻力较小。

　　传统的胎面橡胶炭黑品种，粒径较小时，胶料的耐磨性和抗湿滑性较好，伹胶料的滞后性也就是滚动阻力随之增加。粒径较大时，胶料弹性好、生热低，滚动阻力降低，但抗湿滑性和耐磨性则下降。沉淀法水合二氧化硅具有和炭黑相近的补强性能，故亦称白炭黑。白炭黑能使胎面胶料的tan￡和温度有较好的相关性，即温度较低时tan￡较高，温度较髙时tan￡较低，同时还能赋予胶料较高的物理机械性能。伹是由于白炭黑粒子之间的强相互作用，白炭黑很难分散，加以白炭黑胶料的门尼黏度大、定伸应力髙、混炼加工比较困难。为此，直至si69等含硫新型硅烷偶联剂出现后，法国的米其林公司才率先制成了滚动阻力低、综合性能较好、全用白炭黑的"绿色轮胎"，并曾与某些品牌的豪华型轿车配套。为解决白炭黑分散不好的问题，又出现了易加工的髙分散性白炭黑。在胎面胶中单用硅烷偶联白炭黑轮胎的滚动阻力，比用传统炭黑品种可下降30%，抗湿滑性基本不变，但耐磨性下降约7%然而由于白炭黑混炼加工过程仍较炭黑复杂、要用较昂贵的偶联剂、抗静电性能较差以及白炭黑本身价格高等问题，目前仍多采用白炭黑和炭黑并用的方式。据报道，在胎面胶配方中并用35份白炭黑和25份炭黑可使滚动阻力降低18%，而抗湿滑性和耐磨性仍能保持全用炭黑的水平。在胎面胶中采用白炭黑以西欧的厂商为主，2006年全球高分散性白炭黑用量约15万吨，并有继续增加的趋势。

　　为了适应低滚动阻力轮胎对炭黑的需求，也是为了和"白炭黑"竞争，国外几大炭黑厂商从提高炭黑结构、加宽炭黑聚集体分布和提高炭黑表面活性等入手，已开发出能适应不同用途不同规格型号轮胎的低滚动阻力炭黑系列，卡博特公司还开发出炭黑-白炭黑双相填料，或称为"双相炭黑"的品种系列。低滚动阻力炭黑具体又可分为如下的几种类型。