近日,我国橡胶行业在关键共性技术领域取得重要产业化进展。由中国天然橡胶协会副会长单位北京化工大学联合江西黑猫炭黑股份有限公司研发的国内首条2万吨/年湿法母胶量产生产线,在黑猫股份辽宁基地建成并顺利投产。该成果的落地应用,标志着相关技术实现由中试向规模化生产的跨越,为推动行业高质量发展提供了有力支撑。

协同攻关破解关键技术瓶颈
长期以来,传统干法混炼工艺主要依靠机械剪切实现炭黑填充,存在填料分散不均、能耗较高及粉尘污染等问题。针对这一行业共性难题,北京化工大学张立群院士团队与黑猫股份自2018年开始联合攻关,创新性采用液相复合技术,通过炭黑浆料制备、液相复合絮凝、后处理加工等工序,实现了炭黑在橡胶基体中的纳米级均匀分散。
所谓“湿法母胶”,是指在液相体系中将橡胶乳液与填料(如炭黑、白炭黑等)进行协同复合,经絮凝、脱水和干燥后形成的预分散橡胶复合材料。相较传统干法混炼中“先成胶再加料”的路径,湿法母胶在材料尚处于分子级分散状态时完成填料引入,从源头上解决了填料团聚和分散不均问题,是橡胶加工工艺的一种重要变革方向。
经系统测试验证,在保持拉伸强度等基本物性相当的前提下,湿法母胶耐磨性能较传统干法混炼提升约20%,动态滞后性能改善约30%,混炼环节能耗降低约30%。同时,湿法母胶以片状形态供应,有效减少炭黑粉尘外逸,显著改善生产环境。
产学研融合推动成果转化应用
北京化工大学作为中国天然橡胶协会副会长单位,在橡胶科学与工程领域具有较强科研基础,其先进弹性体材料研究中心长期开展关键技术研究与成果转化工作。本项目是产学研协同创新机制有效运行的典型案例。
项目自2022年在青岛黑猫建成中试生产线,2023年完成工艺优化与升级改造,2024年在辽宁基地推进规模化建设,目前已实现一期2万吨/年产能投产,完成由千吨级中试向万吨级产业化的阶段性跨越。
技术达到国际先进水平 应用成效初步显现
该项技术已通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价,由蹇锡高、王玉忠院士专家组成的评价委员会一致认为,项目具有自主知识产权,居国际先进水平。
该项目从2023年开始,针对下游客户的应用需求,成功开发了8个牌号产品,覆盖宽体车胎面、全钢胎胎面、巨胎胎面等全场景应用。在成品轮胎验证中,采用湿法母胶制备的16.00R25轮胎经第三方测试,耐久性能由传统轮胎的100小时提升至150小时;矿区实际跟踪测试显示,每毫米花纹行驶里程由1600Km/mm提升至2600Km/mm,大幅提升了轮胎使用寿命。
持续发挥行业引领作用
长期以来,北京化工大学积极服务行业发展需求,在推动关键共性技术突破、促进科技成果转化等方面发挥了重要作用。北京化工大学项目负责人吴晓辉指出,湿法母胶技术不仅解决了行业长期存在的分散难题,更为轮胎行业绿色制造和节能降碳提供了可行路径。
黑猫股份研究院负责人石玉明表示,未来将持续优化工艺、提升产品品质,推动湿法母胶在减震件、密封件、新能源汽车橡胶部件等高端领域的应用拓展。
中国天然橡胶协会也将持续关注各方科技创新,通过搭建高水平的行业交流平台,为行业高质量发展贡献力量。
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