輪胎製造中的關鍵添加劑：提高性能和安全性

輪胎製造中的關鍵添加劑：提高性能和安全性

我們都知道，輪胎的主要材質是天然橡膠，來自橡膠樹。未經加工的橡膠通常以塊狀、乳膠、液體或粉末等形式存在。顯然，這些形式無法滿足輪胎的許多性能要求，例如耐久性、抓地力和抗穿刺性。因此，在製造過程中，必須加入特定量的各種添加劑，以達到所需的設計和功能特性。

1. 古馬隆樹脂：多功能增粘劑和增強劑

也稱為：古馬隆-茚樹脂、苯並呋喃-茚樹脂、古馬隆樹脂、茚樹脂、煤焦油樹脂。
軟化點： 75–135°C
特性： 黏稠的液體或固體。
特徵： 古馬隆樹脂的外觀類似松香。液態古馬隆樹脂和橡膠本身都不具備黏合性，但當它們結合在一起時，可以賦予橡膠優異的黏合性，包括壓敏或熱熔特性。
在橡膠製造的應用： 古馬隆樹脂與橡膠具有良好的相容性，可用作溶劑型增黏劑、塑化劑和軟化劑。液態古馬隆樹脂是一種有效的增粘劑，但補強性能略低；固態古馬隆樹脂，尤其是軟化點較高的產品，可作為補強劑，增強橡膠膠料的機械性能和耐老化性能。但其增粘效果不如液態古馬隆樹脂。
用法： 每100份橡膠添加3-6份。它能溶解硫磺，促進硫磺和炭黑的分散，並防止焦燒。古馬隆樹脂可增強黏合性、補強性、耐切割性、拉伸強度、耐磨性、韌性和硬度，滿足輪胎製造的需求。值得注意的是，古馬隆樹脂也用於道路標線塗料。

2. 促進劑：提高硫化效率

產品名稱： 加速器/促進劑
特性： 白色粉末。
特徵： 在室溫下能被明火點燃；難溶於乙醚、芳香烴等。
在橡膠製造的應用： 主要用於子午線輪胎。首先，它作為補強樹脂的硫化劑，提高橡膠製品的硬度。其次，它與間苯二酚和其他添加劑一起形成黏合體系，在橡膠與纖維的黏合中起著關鍵作用。硫化促進劑可以促進硫化過程，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量，並改善橡膠的物理和機械性能。

3. 氧化鋅：增強散熱和耐用性

也稱為： 氧化鋅，鋅白。
特性： 白色或淡黃色粉末或六方晶體；無臭，味苦。
正常情況下，輪胎是車輛與路面之間的唯一介質。在正常行駛過程中，輪胎滾動會產生熱量。當胎壓不足時，胎壓降低會增加輪胎與路面之間的摩擦力，進而進一步提高輪胎溫度。長時間行駛會導致輪胎溫度高達122°C，持續的溫度升高可能導致爆胎。因此，輪胎必須具備有效的散熱性能。
氧化鋅是橡膠製造的原料之一。氧化鋅與硬脂酸的結合可以增強橡膠的硬化程度。在汽車輪胎生產中，氧化鋅可顯著提高橡膠的導熱性，進而促進輪胎散熱，並確保駕駛安全。此外，氧化鋅添加劑還可以保護橡膠免受微生物黴菌和紫外線降解的影響。

4. 炭黑：經典補強劑

產品名稱： 炭黑
早在1912年，人們就發現炭黑對橡膠有補強作用。自此，炭黑便成為橡膠工業中不可或缺的原料。炭黑的消耗量通常佔橡膠用量的40%至50%。簡單來說，在配方中，每使用兩份橡膠，就會添加約一份炭黑。
在輪胎製造中，較細的炭黑顆粒可提供卓越的補強性能。高結構炭黑在一定伸長率下可提供更高的模量和應力。細顆粒補強品種主要用於輪胎胎面，以賦予其優異的耐磨性。輪胎的其他部分，例如胎側、胎體簾布層、帶束層緩衝層和氣密層，需要橡膠化合物具有抗屈撓龜裂、抗臭氧氧化、良好的彈性和低生熱性。這些區域通常使用較大顆粒的半補強爐法炭黑（比表面積低於40平方公尺/克）。

5. 白炭黑：徹底改變輪胎性能

產品名稱： 白炭黑/二氧化矽
白炭黑自1948年以來一直被生產出來，並被用作橡膠工業的填料。當與矽烷偶聯劑一起用於輪胎胎面膠料中時，它可以降低滾動阻力，同時提高耐磨性和濕地抓地力。添加白炭黑的橡膠膠料具有更高的拉伸強度、抗撕裂性和耐磨性。它在透明和彩色橡膠製品中尤其具有優勢。
19世紀，橡膠輪胎的顏色因添加劑不同而不同。到1915年，添加炭黑後，橡膠變成了純淨的、如同墨水般的黑色。 1990年代，米其林與一家法國化學集團合作，以二氧化矽取代碳，並取得了顯著的成果。由於二氧化矽本身呈現白色，因此可以與任何染料結合，從而生產出各種顏色的輪胎。近年來，新型橡膠防老劑以及白色和淺色補強劑的開發，進一步拓展了輪胎顏色的可能性。

6. 芳香油：改善彈性和加工性

芳烴油又稱芳香烴或芳香烴，是指含有苯環結構的碳氫化合物，是石油化學的基礎產品和原料，主要包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯等。
歷史上，早期發現的此類化合物往往具有芳香氣味，因此得名“芳香烴”，後來甚至不具有芳香氣味的烴也被歸入這一術語。
芳烴油與黑色橡膠相容性好，可提高橡膠的彈性和韌性。芳烴油與天然橡膠、順丁橡膠有較強的親和力，可提高配合劑的分散性，有利於壓延、擠出等製程。
然而，輪胎製造中使用的一種芳香油，稱為多環芳烴（PAH），已被確認為致癌物。臨床研究表明，長期接觸高濃度的PAH混合物可能導致皮膚癌、肺癌、胃癌和肝癌。 PAH會破壞遺傳物質，引發癌細胞生長，並增加癌症發生率。