中图分类：TQ336.1

学科分类：430.50

成果类别：应用技术

成果水平：未评价

研究起止时间：2011-06～2017-06

评价形式：验收

随着石化资源减少和对环境保护、节能减排要求的提高,对轮胎的滚动阻力、湿地附着性能提出限值要求,降低汽车的燃料消耗和废气排放。因此,节能环保是未来汽车的发展方向,“绿色轮胎”成为当前轮胎产业发展趋势。目前,对绿色轮胎胎面胶填充剂的研究主要有两个方面,一是增加改性淀粉或纳米淀粉微晶在胎面胶中的用量。研究表明,用改性淀粉作为填料,能明显地降低轮胎的滚动阻力,该技术的关键是采用一种未公布的能使淀粉聚合物与橡胶间无缝隙结合的聚合物。采用改性玉米淀粉作BioTred。BioTred轮胎能节省5-10%的燃料,相当于每行驶1km少释放7gCO2。二是提高使用高分散性沉淀SiO2、硅烷偶联剂和最佳的混炼工艺,在胎面胶中全部使用SiO2的轮胎滚动阻力降低,湿抓着性能提高,胎面的耐磨性稍有改善。20世纪90年代初,米其林通过用高分散性SiO2替代胎面胶中的炭黑创立了低滚动阻力的概念,使节省燃油成为现实,“绿色轮胎”由此产生。该项目结合海南木薯种植和天然橡胶产业优势,将淀粉和SiO2两种绿色轮胎胎面胶填充剂进行原位复合,再与天然胶乳共混共凝,研究木薯淀粉和纳米SiO2原位补强NR制备绿色轮胎胎面胶的制备工艺。有利于木薯淀粉粒子和SiO2以原生粒子的形态分散于NR中,解决纳米粒子不稳定、易聚集结团和在基体中难于分散均匀的问题,改善了界面作用,提高复合材料的性能和降低制备成本,在制备原理和技术上有创新。同时这对海南国际旅游岛建设和发展节能产品以及拓宽木薯和天然橡胶的应用渠道都具有实际应用意义。 淀粉和SiO2填充橡胶,具有低滚动阻力、高湿抓着性的特性。采用淀粉、硅酸钠和天然胶乳为主要原料,先将淀粉水解,再与硅酸钠溶液混合,原位制备淀粉/SiO2复合粒子,与天然胶乳共混,采用菠萝汁降解天然橡胶中的蛋白质和凝固制备淀粉/SiO2/DPNR复合材料。本项目将淀粉粒子和SiO2制备相结合,通过研究木薯淀粉微细化及原位与SiO2制备复合工艺,分析改性木薯淀粉/SiO2原位补强天然橡胶制备绿色轮胎胎面胶的结构、性能与制备工艺的关系,获得木薯淀粉和SiO2原位补强NR制备绿色轮胎胎面胶的制备工艺。该研究获得木薯淀粉微细化及增塑改性与纳米SiO2制备复合工艺,申报发明专利《一种纳米淀粉/SiO2复合粒子原位聚合的方法》,申请编号201310322201.9。获得木薯淀粉/SiO2复合粒子原位补强天然橡胶工艺,申报发明专利《一种纳米淀粉/SiO2/NR复合材料制备方法》,申请编号201310323203.9。并在《弹性体》等省级以上刊物上发表论文3篇。