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日本開發成功低燃耗高強度的橡膠復合材料

2018-06-29 15:07:22 作者：本網整理來源：客觀日本分享至：

要點

對于輪胎用橡膠材料，為了提高低燃耗性能，通常都要損失強度性能。日本研究人員此次利用橡膠材料，成功實現了能兼顧這兩種相反特性的雙網絡結構材料。

由此開發出的創新型橡膠復合結構，不僅可使橡膠材料的強度提高至重視低燃耗性的橡膠（基準橡膠）的5倍左右，而且有利于提高輪胎燃效特性的材料屬性也可提高了15％。

利用此次開發的橡膠復合結構，可以使輪胎變得更薄更輕，能在輪胎的節約資源及提高燃效性能方面做出貢獻。

目前正在試制并評估采用新橡膠材料的輪胎，計劃在2025年以前實現實用化。

＜研究內容＞

橡膠具備多種強度特性，如拉伸強度、撕裂強度、耐磨損性等，通過抑制裂紋的產生及擴大，應該可以提高這些強度特性。本次研發項目以普利司通公司積累的橡膠材料相關技術和知識為基礎，在眾多領域的學術界的共同努力下，對裂紋擴大現象實施了微觀和宏觀的實驗解析及理論模擬，并對新材料的具體實現方式展開了先進的研究，掌握了提高橡膠材料強度的機理，推進了新材料的實現。

此次的成果是利用雙網絡結構實現的。雙網絡結構是參加該項目的北海道大學龔劍萍教授作為實現堅韌聚合物的方法而提出的一種理論，在凝膠材料等領域已經證實具有顯著的增韌效果，但以前尚未應用于橡膠材料。

此次的項目通過將雙網絡結構用于橡膠材料，成功兼顧了有助于提高輪胎燃效特性的材料屬性和抑制裂紋擴大的特性，而這兩種性質利用以往的技術制造時呈此消彼長的相反關系。與以往重視低燃耗性的橡膠（基準橡膠）相比，把有助于提高輪胎燃效性能的材料屬性提高15％，同時將抑制裂紋擴大的強度提高到原來的5倍左右，實現了創新型橡膠復合結構。

與2016年發布的橡膠復合結構相比，新材料除了進一步提高了強度外，還提高了有助于增強輪胎燃效性能的材料屬性，在將強度提高至3.5倍以上的同時，還把有助于增強輪胎燃效性能的材料屬性提高了10％，實現了本次項目的開發目標。