新型骨架材料将减少轮胎滚动阻力降低油耗

“《节能减排‘十二五’规划》提出，到2015年，乘用车平均油耗将由2010年的8升/百千米下降至6.9升/百千米。今后，汽车制造商对轮胎的燃油经济性要求还将大大提高。”12月10日在三亚闭幕的“2012子午线轮胎及钢丝骨架材料技术与发展论坛”上，专家表示，新型骨架材料的推广，是实现汽车节油的重要措施。

据了解，目前国内汽车节油的关注点，主要集中在轻量化和发动机改造两个方面。轿车行驶的能耗有20%用来克服轮胎滚动阻力，商用卡车的这一比例则高达30%以上。以此推算，全球与轮胎直接相关的燃油消耗量份额高达10%。而开发高强度、高模量的新型骨架材料，是实现轮胎轻量化、降低滚动阻力，进而减少汽车燃油消耗的一条捷径。

中国橡胶工业协会轮胎分会秘书长蔡为民表示，钢帘线是轮胎中用量最大的骨架材料，也是轮胎轻量化的主力军。这一方面可以通过提高钢丝强度来实现，如高强型钢丝的强度比普通型钢丝的强度高15%；超高强型比普通型强度高25%；极高强型比普通型强度高34%。另一方面是开发高强度胎圈钢丝，如1.55的强度可以达到2250牛/平方毫米 ，每条轮胎可减少钢丝用量0.45千克左右。

广州市华南橡胶轮胎有限公司技术部长魏静勋告诉记者，芳纶是最具潜力的一种轮胎骨架材料。芳纶具有超高的拉伸模量和强度，耐高温、耐刺扎，具有非常突出的尺寸稳定性，很低的往复能量滞后损失，可在冠带层、带束层、胎体等各部位使用，且与现有材料相比，可实现轻量化。如果完全使用芳纶材料替代轮胎中的钢帘线、帘子布、胎圈钢丝，可实现轮胎减重30%。

人造丝曾在轮胎中大量使用，因易吸湿，成本、强度、疲劳性能不佳而让位于尼龙和聚酯。但欧洲市场高性能轮胎近90%仍坚持使用人造丝。与聚酯相比，人造丝在尺寸稳定性、耐高温方面更具优势，并且生热低，能赋予轮胎更好的均匀性、安全性，稳定的抗湿滑性能和噪声水平。排除成本因素，人造丝是除芳纶外，当前高性能轮胎的最佳选择。

高强度聚酯也被业界看好。中橡协前任副会长许春华说，聚萘二甲酸乙二醇酯是一种新型高强高模低收缩材料，其强度与锦纶相当，模量是涤纶和人造丝的2倍，是锦纶的4倍，收缩率是聚对苯二甲酸乙二酯的50%，且热稳定性、尺寸稳定性和化学稳定性都比较好，耐疲劳性优于人造丝和芳纶。该材料用作子午胎骨架材料，可提高轮胎的操作性和使用寿命，降低路面噪声，使轮胎实现轻量化，降低滚动阻力。

此外，特高强度纤维聚对苯撑苯并双唑在橡胶工业中的应用，已开始获得关注。