印度孟买，birla Carbon公司正准备推出生物基橡胶添加剂，有望提高轮胎的性能和对环境的影响。

在过去的四年里，该纳米纤维素分散复合橡胶母粒与巴西清洁技术公司GranBio Technologies合作开发，据称可以有效地将亲水性纳米纤维素分散到疏水性橡胶配方中。

这个项目是怎么发展起来的呢？我们先来看看项目概况。

项目概况

在本月早些时候发布的2021年可持续发展报告中，Birla表示，该伙伴关系已获得73万美元赠款，用于推进工业化规模的工厂和道路轮胎试验。

作为项目的一部分，两家公司将在GranBio位于佐治亚州托马斯顿的生物精炼厂扩大NDC的生产。

此外，这笔资金将支持合作伙伴为第一个NDC商业工厂准备一套工程方案、市场分析和财务模型。

Birla和GranBio最初于2020年宣布开发填充材料。

据Birla介绍，该产品通过将生物基纳米纤维素加入到商用橡胶化合物中，提高了轮胎的滚动阻力和汽车燃油经济性。

当时，双方声称该过程通过结合几项“协同创新”克服了传统的分散挑战，包括GranBio专利的疏水性纳米纤维素。

在增加可再生原材料使用的同时，该技术据称具有“易于分散、方便无尘处理和集成到配方中”等优点。

目前， 成熟的橡胶添加剂有哪些？我们主要来说说氧化锌和白炭黑在橡胶中的应用原理和领域。

为什么氧化锌可以用在轮胎中？

随着经济的快速发展，氧化锌在生活中得到了广泛的应用，比如橡胶制品中都会用到氧化锌产品，特别是轮胎里必须要添加，那么你知道为什么氧化锌可以用在轮胎中吗？

氧化锌是天然胶乳的活性剂，有时也用作增强剂和着色剂。根据生产方法的不同，可分为间接氧化锌、直接氧化锌和活性氧化锌，是橡胶中重要的无机活性剂。胶料的加入不仅可以加快硫化速度，而且可以提高交联度，它能激活噻唑、次磺胺、胍和秋兰姆促进剂。广泛应用于各种轮胎中，如汽车轮胎、工程车轮胎、运输车轮胎等等。

氧化锌是轮胎的重要添加剂，除了硫化，氧化锌还可以大大提高橡胶的导热性能，有助于加热轮胎，保证行车安全，同时，氧化锌添加剂还可以防止橡胶受到霉菌或紫外线的侵蚀。氧化锌在轮胎行业（黑色和深色橡胶轮胎、子午线轮胎）中提高产品的导热性、耐磨性、抗撕裂性、抗拉强度等指标，节约氧化锌用量约30%。

氧化锌对轮胎和橡胶制品很重要，氧化锌是随着工业发展成为不可或缺的原材料之一，是到目前为止强烈依赖的性价比优越硫化活剂。从综合性能和价格而言，氧化锌没有完全替代品（到目前为止），但是氧化锌技术指标，特别是粒径分布至关重要，耐米化受到青睐。

氧化锌还用于生产子午线轮胎、斜交轮胎、输送带、胶管、胶带、胶鞋、乳胶手套等橡胶制品，产品性能完全符合国家、化学工业部和美国ASTM标准的要求。

白炭黑在橡胶轮胎中的作用是啥？

白炭黑是具有一定补强性的白色无机添加剂，在橡胶制品生产中可以代替炭黑对胶料进行补强，尤其是白色、浅色或彩色橡胶制品。在越野胎、工程轮胎、子午胎等生产中使用白炭黑具有改善汽车轮胎综合性能、提高轮胎行驶里程等作用。那么白炭黑在橡胶轮胎中有哪些具体作用，轮胎生产中使用白炭黑又该注意哪些问题？

1.白炭黑在轮胎中的作用

轮胎生产中添加白炭黑后可以降低轮胎滚动阻力、减少燃料消耗，显著提高轮胎的防滑性能与安全性能。研究表明：使用白炭黑取代炭黑，可以有效降低胶料的潘恩效应2YLYY329WFM以及高温下损耗角正切tanδ，进而改善轮胎的滚动阻力。使用全白炭黑的胎面胶料，可降低20%的滚动阻力及50%左右的胎面滞后性能，从而节约3%以上的燃油。

在轮胎胎面胶配方中添加白炭黑后，轮胎的各项性能都有显著的提高；特别是在轮胎耐磨耗性、湿牵引力和滚动阻力的平衡性方面。

2.轮胎使用白炭黑的不足

白炭黑用于橡胶轮胎补强时，由于界面面积小，与橡胶亲和性差；易结团，不利于混炼中的分散；硫化过程中有延迟硫化的作用，易与其他组分发生反应。白炭黑易吸附其他配合剂，不利于分散；易脱水形成硅氧基，不利于粘合；结构硬化，贮藏过程中粘度增加。因此轮胎生产企业使用白炭黑时应采取一定的措施改善白炭黑的应用效果。

3.改善白炭黑在轮胎中添加效果的方法

在实际生产中，采取改性剂可以调节白炭黑在轮胎中的添加效果，以偶联剂为主，偶联剂中的硅烷偶联剂更为常用。硅烷偶联剂中的硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。当硅烷偶联剂介于无机与有机界面时，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。

使用白炭黑补强的轮胎配方中添加适量的硅烷偶联剂后，可以使弹性体和白炭黑分子间真正形成牢固的结合，进一步提高扯断伸长率和抗撕裂性，并获得较低的滞后性能。

在实际生产中，橡胶轮胎生产企业还可以使用高分散性白炭黑。高分散性白炭黑不仅可以更好地保证轮胎抗湿滑性和低滚动阻力，还能够改善胶料的磨耗和加工性能。

古马隆树脂

别称：古马隆-茚树脂、苯并呋喃-茚树脂、香豆酮树脂、氧茚树脂、煤焦油树脂。

软化点：75~135℃

性状：粘稠液体或是固体。

特点：古马隆树脂为外观像松香，古马隆树脂，液体古马隆或者橡胶单独使用都无粘结性，复配后可使橡胶具有良好的粘结性，包括压敏性或热熔性。

橡胶制造用途：古马隆树脂与橡胶的相容性能好，是溶剂型增粘剂、增塑剂和软化剂。液体产品是良好的增粘剂，增强性略低；固体产品，特别是高软化点产品是较好的补强剂，能提高胶料的机械物理性能和耐老化性能，但是增粘性不如液体古马隆树脂。用量3-6份，能溶解硫磺，有助于硫磺和炭黑的分散，防止焦烧。古马隆可以使橡胶具备增粘、补强、耐切割、耐拉伸、耐磨、增加韧性、提高硬度等性能从而满足轮胎制造的需要。在我们常见的道路标志线漆料中就含有古马隆成分。

促进剂

英文名称：accelerator’promoter

性状：白色粉末

特点：常温时能用明火点燃，难溶于乙醚、芳香烃等。

橡胶制造用途：主要用于子午线轮胎中，一是作为补强树脂的固化剂，提高橡胶制品的硬度；二是与间苯二酚等助剂一起构成粘合体系，对橡胶与纤维的粘合起着重要作用。其中硫化促进剂能促进硫化作用的物质。可缩短橡胶的硫化时间或降低硫化温度，减少硫化剂用量及提高橡胶的物理机械性能等。

炭黑

英文名：black carbon

早在1912年人们便已发现炭黑对橡胶具有补强作用，此后炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%～50%，简单说,在橡胶配方中,通常每使用2份橡胶就会搭配使用1份炭黑。

在轮胎制造中应用的炭黑粒径越细，其补强性能越优越；炭黑结构度越高，其定伸应力及模量越高。细粒径的补强性品种主要用于轮胎胎面，赋予轮胎优良的耐磨性能。轮胎的其他部位，如胎侧、帘布层、带束缓冲层和内衬层，要求胶料耐曲挠龟裂、耐臭氧氧化、具有良好的回弹性和较低的生热性能，一般选用较粗粒径的半补强型（比表面积低于40m2/g）炉黑。

芳烃油

芳烃油亦称芳香烃或芳烃，是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，它是石油化工的基本产品和基础原料之一主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。

历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道，所以称这些烃类物质为芳香烃，后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。

芳烃油与黑色橡胶相溶性好，还可以改善橡胶弹性和韧性，特别是和天然橡胶和顺丁橡胶的亲和性好，配合剂的分散性好，对胶料的压延及压出加工有良好的作用。在轮胎制造中添加的有一种名为多环芳香烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，缩写PAH）又称多环性芳香化合物或多环芳香族碳氢化合物。但已被界定为致癌物。临床实验报告指出：若长期接触高浓度多环性芳香化合物的混合物，会引起皮肤癌、肺癌、胃癌及肝癌等疾病，多环性芳香化合物可破坏体内的遗传物质，引发癌细胞增长，增加癌症的发病率。

文章来源： 胶友通，轮胎报，江苏泽辉镁基新材料，鸿运再生胶