我國杜仲橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其在輪胎中的應(yīng)用展望

方慶紅

（1．沈陽化工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110142；2.遼寧省橡膠彈性體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110142）

1 我國杜仲橡膠發(fā)展概況

杜仲橡膠是產(chǎn)自杜仲樹的天然高分子材料，與三葉橡膠[天然橡膠（NR）]是同分異構(gòu)體，也是目前除三葉橡膠之外具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)天然橡膠資源。杜仲橡膠具有反式-聚異戊二烯鏈結(jié)構(gòu)，其膠料具有高耐磨、優(yōu)異的耐疲勞和抗?jié)窕阅芤约暗蛣?dòng)態(tài)滯后與動(dòng)態(tài)生熱等優(yōu)點(diǎn)，是未來替代NR和石油質(zhì)合成橡膠，制造高性能綠色輪胎的理想橡膠材料。

杜仲是我國特有樹種，被列為國家二級(jí)保護(hù)植物。在植物分類學(xué)上屬于杜仲科杜仲屬。杜仲的葉、皮、根皮和果皮中均大量隱藏著一種白色絲狀杜仲橡膠或黃色顆粒狀杜仲樹脂[1-2]。杜仲樹在我國分布較廣，目前擁有3萬km2的種植與生長面積，是重要的經(jīng)濟(jì)林之一。杜仲樹基本不受地域的影響，是我國潛在的第2個(gè)天然橡膠來源。近年來，在各級(jí)政府的主導(dǎo)和引領(lǐng)下，貴州、河南、山東、湖南、湖北、陜西和新疆等地都開展了大面積的杜仲樹種植。

國家發(fā)展和改革委員會(huì)（簡(jiǎn)稱發(fā)改委）2011年《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中將杜仲橡膠的開發(fā)與應(yīng)用列為鼓勵(lì)條目；發(fā)改委、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部（簡(jiǎn)稱工信部）2011年《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》中也將杜仲橡膠的生產(chǎn)技術(shù)及裝備作為鼓勵(lì)條目。根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于發(fā)布實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定的決定》（國發(fā)[2005]40號(hào)）等文件精神，杜仲橡膠的綜合利用項(xiàng)目可享受優(yōu)先提供信貸支持、免征進(jìn)口設(shè)備關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅等優(yōu)惠政策。自2011年以來，發(fā)改委利用中央預(yù)算內(nèi)專項(xiàng)資金，已先后支持了河南靈寶金地杜仲產(chǎn)業(yè)有限公司杜仲綜合利用等6個(gè)杜仲橡膠提取示范項(xiàng)目以及青島第派新材有限公司年產(chǎn)3萬t合成杜仲橡膠工業(yè)示范項(xiàng)目的建設(shè)。在杜仲橡膠的提取與應(yīng)用研究方面，國家給予了高度的重視和支持，其中“杜仲橡膠高效提取關(guān)鍵技術(shù)與性能研究”被列入2017年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。發(fā)改委和工信部在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年版）》《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019版）》中繼續(xù)將生物基杜仲橡膠作為鼓勵(lì)條目。

杜仲橡膠作為一種生物基可再生的特殊功能性高分子材料，同樣具有耐腐蝕、電絕緣和記憶等功能，應(yīng)用前景廣闊，可用于輪胎制造、航空航天、國防、船舶、化工、醫(yī)療、體育等國民經(jīng)濟(jì)體系的重要領(lǐng)域，將產(chǎn)生重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2 杜仲橡膠的提取

杜仲樹的主要含膠部位如圖1所示。

圖1 杜仲樹的主要含膠部位

杜仲橡膠在杜仲樹中的各部位含量不同，一般而言，籽殼中的質(zhì)量百分比為10%～12%，皮中的質(zhì)量百分比為6%～10%，葉中的質(zhì)量百分比為2%～3%。在我國，杜仲橡膠的提取工藝及方法多種多樣[3-5]，近年來我國科研工作者對(duì)杜仲橡膠提取工藝的改進(jìn)和更新也取得了豐碩的成果。最初杜仲橡膠的提取工藝是相對(duì)簡(jiǎn)陋的“堿煮法”，主要通過堿性溶液分解原材料中除杜仲橡膠外的其他組織，這種方法難以得到高品質(zhì)的杜仲橡膠，且對(duì)環(huán)境污染很大。目前使用最多的提取工藝是溶劑法，溶劑多為石油醚和甲苯等。

國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵法[6]和水相法也能夠有效提取杜仲橡膠，但制得的杜仲橡膠純度并不理想。要得到純度較高的杜仲橡膠，還需要采取溶劑法對(duì)所提取的粗膠進(jìn)行再處理。在測(cè)試杜仲橡膠的含膠量時(shí)，需要得到純度極高的杜仲橡膠，一般可以在實(shí)驗(yàn)室用溶劑法少量提純。提取的大致流程為：先用水、乙醇等溶劑洗去杜仲橡膠粗膠中的各類雜質(zhì)，之后用丙酮等溶劑洗去杜仲橡膠粗膠中的纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)，再用高效溶劑進(jìn)行提取，以獲得純度接近100%的杜仲橡膠精膠[7]。

近年來，在我國科研工作者的不斷探索下，杜仲橡膠提取工藝取得了新的進(jìn)展。超聲波輔助技術(shù)[8]、超臨界二氧化碳萃取技術(shù)、乙酸預(yù)處理[9]、逆流提取工藝、蒸汽爆破預(yù)處理[10-11]等先進(jìn)技術(shù)在杜仲橡膠的提取中發(fā)揮了重要作用，基本解決了提取工藝繁瑣、生產(chǎn)效率低的問題，有效降低了制造成本，同時(shí)減輕了對(duì)環(huán)境的污染，明顯縮短了提取時(shí)間，提高了溶劑使用率。

在生物基杜仲橡膠提取方面，還建立了全生物酶降解杜仲植物組織提取杜仲橡膠的方法[11]。經(jīng)過多年的不懈努力，一批能夠使杜仲組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生降解的生物酶被篩選出來，這些生物酶可以有效降解杜仲的纖維素和木質(zhì)素基本結(jié)構(gòu)，使杜仲橡膠從破碎生物的組織結(jié)構(gòu)中得以分離，實(shí)現(xiàn)了全生物化提取杜仲橡膠，既保留了杜仲橡膠的高聚合度，又在很大程度上降低了環(huán)境污染及生物毒性，所提取的杜仲橡膠更適用于生物醫(yī)用材料中。

3 杜仲橡膠的基本特性

3.1 橡塑二重性

杜仲橡膠是天然高分子物質(zhì)，與合成材料不同的是不含催化劑等雜質(zhì)，因此其電絕緣性能優(yōu)異。在合成聚乙烯等絕緣材料問世之前，杜仲橡膠一直作為海底電纜用絕緣材料。杜仲橡膠是典型的柔性鏈高分子材料，熔點(diǎn)低，玻璃化溫度在－67 ℃左右，略低于NR。由于分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，杜仲橡膠常溫下為結(jié)晶狀態(tài)，表現(xiàn)為硬質(zhì)材料，但其具有優(yōu)良的加工性及共混（并用）性，通過調(diào)控交聯(lián)密度而改變結(jié)晶狀態(tài)后，杜仲橡膠可用作熱塑性材料、熱彈性材料和橡膠材料。同時(shí)，橡膠和塑料加工中的所有方法都適用于杜仲橡膠。與NR相比，杜仲橡膠雖無彈性，但卻具有優(yōu)良的熱塑加工性能；與塑料相比，杜仲橡膠的結(jié)晶能力低，熔點(diǎn)低，表現(xiàn)為加工簡(jiǎn)單，這使杜仲橡膠在共混加工時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。杜仲橡膠含有雙鍵，可硫化制備成橡膠彈性體和熱塑性硫化橡膠。

基于上述特性，杜仲橡膠可以與不同高分子材料并用，通過不同加工方式制得性能更為優(yōu)異的新型材料。

3.2 化學(xué)改性

杜仲橡膠與NR的化學(xué)成分相同，但分子結(jié)構(gòu)不同，如圖2所示。

圖2 杜仲橡膠與NR的單體分子結(jié)構(gòu)

杜仲橡膠與NR互為同分異構(gòu)體，其主要成分為反式-聚異戊二烯。杜仲橡膠的相對(duì)密度為0.95～0.98，平均相對(duì)分子質(zhì)量為160 000～173 000，相對(duì)分子質(zhì)量分布指數(shù)為1.5～3，相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄，微觀分子結(jié)構(gòu)有序。杜仲橡膠分子鏈常以折疊鏈的形式出現(xiàn)，易于堆集而結(jié)晶，常溫為一種結(jié)晶性皮革態(tài)塑料。杜仲橡膠與NR在結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致二者性能截然不同[1]。早期中國科學(xué)院化學(xué)研究所開展了杜仲橡膠的系統(tǒng)研究。隨著對(duì)杜仲橡膠交聯(lián)過程規(guī)律性認(rèn)識(shí)的不斷深入，嚴(yán)瑞芳[2]發(fā)現(xiàn)杜仲橡膠具有硫化過程臨界轉(zhuǎn)變規(guī)律和受交聯(lián)度控制的三階段材料特性，即無交聯(lián)、低交聯(lián)和高交聯(lián)體系，從而可以開發(fā)出熱塑性材料、熱彈性材料和橡膠材料；同時(shí)發(fā)現(xiàn)杜仲橡膠具有與其他橡塑材料優(yōu)良的共混加工性，這些都說明杜仲橡膠具有橡膠和塑料的雙重特性。由于主鏈上存在雙鍵，通過加氫反應(yīng)可以將杜仲橡膠還原為乙丙橡膠性質(zhì)的材料；杜仲橡膠可以很容易地制備形狀記憶與環(huán)氧化杜仲橡膠、磺化杜仲橡膠以及進(jìn)一步制備自愈合材料[12-13]，這為杜仲橡膠用于制備輪胎氣密層、抗刺扎膠層和胎體簾布膠材料打下了基礎(chǔ)。

3.3 結(jié)晶特性

杜仲橡膠由于分子結(jié)構(gòu)的有序性，常溫下表現(xiàn)出結(jié)晶特性。一般而言，杜仲橡膠具有α和β兩種晶型，它們的結(jié)晶熔融溫度分別為62和52 ℃。杜仲橡膠的反式鏈節(jié)等同周期短，常溫下以折疊鏈形式出現(xiàn)，低于25 ℃立即結(jié)晶，表現(xiàn)出高硬度和高拉伸強(qiáng)度的結(jié)晶型聚合物特性[14]。因此，未加工的杜仲橡膠生膠已經(jīng)具有形狀記憶的特性。為消除或部分消除杜仲橡膠的結(jié)晶，常使用化學(xué)交聯(lián)和分子鏈改性的方法，如用硫化或加氫、環(huán)氧化等改性手段，使其降低或消除結(jié)晶或轉(zhuǎn)為彈性體。采用橡塑共混的方法，也可使杜仲橡膠結(jié)晶狀態(tài)發(fā)生改變。

4 杜仲橡膠的加工工藝

杜仲橡膠在常溫下呈硬質(zhì)塑料態(tài)，因此其加工工藝與NR有較大不同，無法實(shí)現(xiàn)常溫下的塑煉。通常是先將加工設(shè)備加熱到杜仲橡膠的結(jié)晶熔融溫度以上，再將杜仲橡膠放置其中預(yù)熱至結(jié)晶熔融，成為類似NR的彈性狀態(tài)，然后采用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行塑煉和加工，使其具有較好的包輥性和填料分散性，內(nèi)部溫度應(yīng)控制在60～90 ℃范圍內(nèi)。由于密煉機(jī)無法有效散熱，杜仲橡膠剪切后生熱較高，可在加工過程中關(guān)閉加熱系統(tǒng)或加強(qiáng)冷卻，或者直接應(yīng)用開煉機(jī)進(jìn)行加工，更容易實(shí)現(xiàn)操控。

采用開煉機(jī)進(jìn)行杜仲橡膠與NR共混時(shí)，首先在室溫下用開煉機(jī)塑煉NR，之后適當(dāng)調(diào)大輥距，加入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，同時(shí)在輥溫65 ℃下塑煉杜仲橡膠，適當(dāng)薄通后包輥，再調(diào)大開煉機(jī)輥距，加入硫化劑、促進(jìn)劑、防老劑等，混煉均勻后調(diào)至合適的輥距出片，每種加工工藝均可獲得不同的相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的膠料。

考慮到杜仲橡膠及其共混膠的混煉膠常溫下硬度大、難以加工成型的問題以及與物理性能的兼容性，研究杜仲橡膠與NR、丁苯橡膠（SBR）、順丁橡膠（BR）共混多相體系結(jié)構(gòu)、相容性與分子鏈段運(yùn)動(dòng)性的相互關(guān)系以及對(duì)材料流變行為、力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)性能影響尤為重要。很多學(xué)者研究了杜仲橡膠的多相體系和多層次結(jié)構(gòu)與提高載重和轎車輪胎耐磨性能、減少微粒排放、降低滾動(dòng)阻力的關(guān)系[15]，為建立杜仲橡膠共混與填充理論打下了基礎(chǔ)。

5 杜仲橡膠在輪胎中的應(yīng)用

近年來，全球面臨石油資源逐步枯竭和出于環(huán)境保護(hù)目的對(duì)非化石資源的迫切需求，世界各國紛紛將開發(fā)生物材料放在重要位置。橡膠行業(yè)也不例外，全球領(lǐng)先的橡膠制造企業(yè)和輪胎制造商都在積極開發(fā)生物橡膠及生物基橡膠單體。日本普利司通、美國固鉑、意大利倍耐力等輪胎企業(yè)與相關(guān)研究機(jī)構(gòu)合作建立了研究基地，著手銀菊膠資源的開發(fā)及其應(yīng)用研究。德國馬牌輪胎與弗勞恩霍夫分子生物學(xué)和應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究所合作以蒲公英為輪胎橡膠原料的工業(yè)化開發(fā)項(xiàng)目已取得突破性進(jìn)展。法國米其林、美國固特異、日本住友等輪胎企業(yè)正在積極開發(fā)生物基合成橡膠單體，以制造非化石原料輪胎。德國朗盛公司、美國杜邦公司已成功開發(fā)出生物乙丙橡膠、生物異戊橡膠等生物合成橡膠，其中朗盛公司的生物乙丙橡膠工業(yè)化裝置已經(jīng)正式投產(chǎn)。近年來，我國成立了蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和杜仲資源高值化利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，標(biāo)志著我國生物基橡膠的開發(fā)利用研究不斷推進(jìn)。

5.1 杜仲橡膠的分子結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

杜仲橡膠能夠成為綠色輪胎的原材料，主要有以下5個(gè)原因：（1）杜仲橡膠在結(jié)晶熔融溫度以上或其他結(jié)晶消失的情況下，擁有大分子鏈的柔順性，因此具備較好的彈性和自粘性；（2）杜仲橡膠主鏈分子中含有雙鍵結(jié)構(gòu)，可以采用硫黃硫化體系或過氧化物硫化體系進(jìn)行硫化，以獲得較好的物理性能；（3）杜仲橡膠中的大分子鏈為反式結(jié)構(gòu)，具有明顯的規(guī)整性，使得杜仲橡膠分子間的內(nèi)摩擦力減小，壓縮生熱降低；（4）杜仲橡膠大分子鏈擁有的高度規(guī)整性和柔順性，使其在輪胎成型后比較容易形成細(xì)小的結(jié)晶，可以吸收動(dòng)載荷下的能量，提高輪胎的耐疲勞和耐磨性能；（5）杜仲橡膠與NR具有相近的熱力學(xué)相容指數(shù)，與NR并用可進(jìn)一步發(fā)揮杜仲橡膠的性能優(yōu)勢(shì)。綜上所述，在輪胎生產(chǎn)過程中添加杜仲橡膠，可以使輪胎具有低生熱、耐疲勞、耐磨和低滾動(dòng)阻力等特性。

已有的研究表明：合成杜仲橡膠與NR，SBR和BR等并用可廣泛應(yīng)用于輪胎胎面膠、帶束層膠和胎側(cè)膠中[16]。當(dāng)合成杜仲橡膠用量不超過30份時(shí)，并用膠可基本保持原膠種的各項(xiàng)物理性能和工藝性能，且定伸應(yīng)力提高，耐磨、耐疲勞和壓縮生熱性能均得到明顯改善[17]。

早在20世紀(jì)80年代，嚴(yán)瑞芳[18]將杜仲橡膠與BR等量共混，首次研制成功含杜仲橡膠/BR并用膠的3.25－16摩托車輪胎。經(jīng)裝車正常運(yùn)行兩年，結(jié)果表明杜仲橡膠輪胎的牽引力大、耐磨和抗刺扎性能好，無崩花掉塊現(xiàn)象。

膠料的動(dòng)態(tài)性能是衡量輪胎性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)，直接影響滾動(dòng)阻力與動(dòng)態(tài)生熱、牽引性能（抗?jié)窕阅埽┖湍湍バ阅堋２捎脛?dòng)態(tài)力學(xué)性能分析（DMA）儀對(duì)合成杜仲橡膠與目前輪胎工業(yè)常用橡膠進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，合成杜仲橡膠硫化膠表現(xiàn)出優(yōu)異的低生熱和較小的永久變形，其60和80 ℃時(shí)的損耗因子（tanδ）只有SBR膠料的一半，且比溶聚丁苯橡膠（SSBR）低很多[19-20]。杜仲橡膠與NR等并用硫化膠的DMA結(jié)果顯示，隨著杜仲橡膠用量的增大，膠料的滾動(dòng)阻力和生熱降低，但抗?jié)窕阅芤蚕陆怠．?dāng)杜仲橡膠用量不超過30份時(shí)，膠料的滾動(dòng)阻力和生熱明顯降低，同時(shí)0 ℃時(shí)的tanδ略有減小，即滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕阅苓_(dá)到了較好的平衡。以10～30份合成杜仲橡膠部分替代NR/SBR和NR/SBR/BR等胎面膠配方中的NR，SBR或BR，可使膠料的滾動(dòng)阻力和生熱性能明顯改善，60和80 ℃時(shí)的tanδ降幅達(dá)到20%左右，而當(dāng)溫度不高于0 ℃時(shí)tanδ變化不大，即在不影響輪胎牽引性能的前提下可大幅度降低滾動(dòng)阻力。天然杜仲橡膠與合成杜仲橡膠一樣，均具有反式-聚異戊二烯結(jié)構(gòu)，可有效降低輪胎的滾動(dòng)阻力，廣泛適用于各種高速節(jié)能輪胎，這為杜仲橡膠在綠色輪胎中的應(yīng)用提供了有力的理論與實(shí)踐依據(jù)[21-22]。

5.2 杜仲橡膠的應(yīng)用研究

大量試驗(yàn)證明，添加部分杜仲橡膠的輪胎生熱低、動(dòng)態(tài)性能和耐疲勞性能優(yōu)良，同時(shí)抗撕裂性能、耐磨性能和抗?jié)窕阅芤驳玫礁纳疲磳?shí)現(xiàn)了輪胎三大行駛性能的綜合平衡。近年來，許多工程技術(shù)人員對(duì)天然杜仲橡膠與合成杜仲橡膠在輪胎中的應(yīng)用進(jìn)行了探索與研究。

王付勝等[23]采用20～25份合成杜仲橡膠替代SBR應(yīng)用于輪胎胎面膠中，試制的轎車和輕型載重子午線輪胎的耐久和高速性能十分優(yōu)異。朱峰[24]采用杜仲橡膠部分替代NR，與BR并用制備高耐磨輪胎膠料，其耐磨和耐屈撓龜裂性能均比傳統(tǒng)輪胎膠料明顯提高，既可降低滾動(dòng)阻力，達(dá)到節(jié)油的效果，也能提高輪胎的行駛里程。張蕊等[25]對(duì)天然杜仲橡膠/NR并用膠的硫化特性、物理性能和動(dòng)態(tài)疲勞性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明，當(dāng)杜仲橡膠用量不超過30份時(shí)，并用膠的耐疲勞性能優(yōu)異，生熱較低。牟悅興等[26]研究了不同混煉工藝對(duì)杜仲橡膠/NR并用膠性能的影響，結(jié)果表明，采用新工藝后，并用膠的性能得到明顯改善，門尼粘度較低，易加工成型，硫化膠的分散性、物理性能、耐磨性能和耐屈撓性能均顯著提高。通過調(diào)整加工工藝，解決了混煉膠硬度較大、不易加工和填料分散受阻的問題，進(jìn)而改善了并用膠的性能。

由于杜仲橡膠具有優(yōu)良的耐疲勞性能和低動(dòng)態(tài)生熱，非常適用于輪胎胎側(cè)膠和胎肩墊膠。李飛舟[27]研究了杜仲橡膠/BR并用膠的硫化特性、結(jié)晶行為、物理性能和耐老化性能。結(jié)果表明：添加一定量的杜仲橡膠可以提高BR硫化膠的耐鹽霧和耐紫外線性能；當(dāng)杜仲橡膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5時(shí)，杜仲橡膠和BR兩相在熱力學(xué)上的相容性受限。

我國已成功采用合成杜仲橡膠制備全鋼和半鋼子午線輪胎。青島第派新材有限公司在載重輪胎中應(yīng)用合成杜仲橡膠，并分別進(jìn)行了14萬和8萬km的里程試驗(yàn)，證明反式-聚異戊二烯橡膠在綠色輪胎中應(yīng)用的可行性和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。1條輪胎僅使用2～3 kg的合成杜仲橡膠，輪胎的滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕阅堋⒛湍バ阅芎凸?jié)油效果就會(huì)得到很大改善。

江蘇通用科技有限公司在輕型載重和全鋼載重子午線輪胎中應(yīng)用反式-聚異戊二烯橡膠（見圖3），輪胎的耐磨性能提高，動(dòng)態(tài)溫升降低。

圖3 合成杜仲橡膠制備的半鋼子午線輪胎

由湘西老爹生物有限公司支持，三橡股份有限公司協(xié)助，沈陽化工大學(xué)主持研制的生物基杜仲橡膠航空輪胎（見圖4）通過了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)，各項(xiàng)性能均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。杜仲橡膠航空輪胎的滑跑距離、起飛著陸載荷和起飛著陸速度均達(dá)到同規(guī)格航空輪胎的高水平。

圖4 生物基杜仲橡膠制備的航空輪胎

5.3 杜仲橡膠在輪胎中應(yīng)用的重要意義

高性能綠色輪胎，即低滾動(dòng)阻力、高牽引性能和高耐磨性能兼?zhèn)涞妮喬ィ悄壳皣H上各大輪胎企業(yè)聚焦的重點(diǎn)方向。科研工作者為此進(jìn)行了大量研究，旨在輪胎高速運(yùn)行時(shí)，既能提高輪胎的高速行駛安全性、耐磨性和乘坐舒適性，又能大幅降低油耗，節(jié)約能源。解決這一難題的主要方式就是開發(fā)和利用新型橡膠材料，研制能夠滿足高性能輪胎要求的膠料。為此，國外許多輪胎企業(yè)不斷研發(fā)新型橡膠材料，包括生物基橡膠材料，這些材料的共同特點(diǎn)是定伸應(yīng)力高、耐疲勞和耐磨性能優(yōu)異，同時(shí)兼有較低的滾動(dòng)阻力和動(dòng)態(tài)生熱。杜仲橡膠的應(yīng)用是很好的解決方案之一。

在我國輪胎是消耗橡膠的第一大產(chǎn)品，輪胎工業(yè)每年需要大量進(jìn)口NR。采用杜仲橡膠部分取代NR，對(duì)緩解NR嚴(yán)重依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面具有重要意義。杜仲橡膠還可與BR和SBR等并用制備動(dòng)態(tài)生熱低、耐疲勞性能和自粘性較好的輪胎胎側(cè)膠、三角膠、胎肩墊膠和胎體簾布膠等。環(huán)氧化杜仲橡膠還可以用于制備高性能輪胎氣密層，從而為提高輪胎整體性能奠定了基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

隨著科研工作者的不斷探索，采用更加高效和環(huán)保的提取技術(shù)可以獲得更優(yōu)質(zhì)和低成本的杜仲橡膠，以發(fā)揮天然杜仲資源的優(yōu)勢(shì)，使其擁有更加廣闊的應(yīng)用前景。杜仲橡膠作為新型橡膠原料，具有動(dòng)態(tài)生熱和滾動(dòng)阻力低、耐疲勞和耐磨性能優(yōu)異的特點(diǎn)，可改善輪胎的動(dòng)態(tài)性能，降低輪胎的滾動(dòng)阻力，節(jié)省燃油，延長輪胎的使用壽命，但也存在常溫成型加工硬度大，硫化膠易老化等問題，還需要輪胎行業(yè)工程技術(shù)人員不懈努力進(jìn)行深入研究。

隨著我國汽車工業(yè)和高速公路的不斷發(fā)展，人們更加關(guān)注環(huán)保問題，不僅要求輪胎性能突出，還要注重低油耗和原料的可再生性，這將有助于加快杜仲橡膠的推廣應(yīng)用。