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沈阳化工大学“杜仲胶在航空轮胎中应用关键技术”

发布于  2017年11月17日 15:14:41 | 阅读607 | [打印]

2017年11月7日,“杜仲胶在航空轮胎中应用关键技术”项目通过了中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定。鉴定委员会主任、中国工程院蹇锡高院士等专家认为,杜仲胶应用于航空轮胎属国际首创,杜仲胶是纯天然生物基橡胶,符合绿色环保要求。该项目整体技术达到国际先进水平,通过鉴定。

杜仲胶是我国特有的天然高分子材料,为反式聚异戊二烯结构,常温下为结晶结构,通过改性与交联,可使其打破结晶转化为弹性体,硫化胶具有耐磨性好、低温升、耐疲劳等性能。可用于开发型状记忆材料以及自修复材料,也可以用于轮胎的胎面,顺应国际上以反式胶开发长寿、安全、节能“绿色轮胎”的趋势。

图1 杜仲树

图2 杜仲果

该技术由湘西老爹生物有限公司支持、三橡股份有限公司协助、沈阳化工大学方庆红教授主持研制。研发团队针对我国在杜仲胶和天然橡胶的供需关系,开展了长达5年的相关基础研究,掌握了天然杜仲胶与天然橡胶共混胶的结晶调控规律,国内外发表论文20余篇,申请发明专利7项。

图3 项目鉴定会现场

课题组不断改进优化共混工艺,针对杜仲共混胶中由于内含结晶,硬度大、成型加工等难题,开发出杜仲胶与天然橡胶的共混新技术,使体系内结晶相均匀分散到天然胶基体中(见图4),使共混胶门尼粘度下降一倍(见图5),达到了天然橡胶混炼胶的门尼粘度水平,为轮胎常规成型奠定了基础。同时,共混硫化胶具有低生热、耐曲挠、低磨耗等特点,推广价值较大。

图4 三种共混工艺硫化胶内结晶分布

图5 三种共混工艺混炼胶门尼粘度比较

通过相应的基础研究与工艺创新,项目解决了共混胶挤出、成型等关键技术,实现了共混胶在现有航空轮胎生产设备上的加工制造,该杜仲胶航空轮胎通过了最高速度级动态模拟试验,测试结果表明,其各项性能达到标准要求。该轮胎的滑跑距离、起飞着陆载荷、起飞着陆速度,均达到同规格航空轮胎最高水平。

作为一项战略物资,随着我国橡胶工业的快速发展,天然橡胶需求量不断上升。我国只能提供需求20%,80%的天然橡胶仍需依靠进口。而杜仲是我国特有的天然植物高分子,世界95%以上的杜仲资源在中国。用杜仲胶替代部分天然橡胶用于轮胎胶料的开发,不仅可以为天然橡胶贫乏的我国提供新的、来源稳定充足的后备胶种,而且改变我国天然橡胶长期大量依赖进口的局面意义重大。

作为一项航空领域的新成果,不仅创造了世界第一而且目前该技术已经具备产业化推广的条件。


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