绿色交通领域中的橡胶
橡胶在交通领域的应用非常广泛，虽然它们的身影多出现在一些细小部件处，但却起到了至关重要的作用。
汽车工业是橡胶材料的应用大户，除了汽车行驶必不可少的轮胎外，汽车橡胶制品包括胶管、胶带、油封、密封
条、减振块、皮碗、防尘罩、挡泥板等，平均每辆车的橡胶配件有400～500个，重约15～40kg（不包括轮胎）、
占车重的4％～5％，常用胶种约14种。
1. 汽车轮胎 汽车轮胎子午化进一步推广，西欧已全部实现轮胎子午化，我国子午化水平为40％。随着轮
胎使用条件的提高，冬季防滑轮胎、超低滚动阻力轮胎、安全轮胎、双胎面花纹轮胎将进一步得到推广应用。最
近的发展方向是节能、高速稳定、轻量化、耐久性轮胎。 为了节能橡胶材料应具有滚动阻力小（即高反弹性），
然而轮胎高速稳定性却要求材料具有高耐蠕变（即低反弹性）。最近开发的末端改性的SSBR材料有可能满足上述
矛盾的性能要求。 一般来说，胎面使用ESBR、SSBR、NR、IR等胶，胎体使用NR、BR、IR等胶。节能性和安全
性较好的硅橡胶和SSBR配合的轮胎材料也在研究开发中。
2. 门窗密封条 汽车密封制品占汽车橡胶件重量的25％～28％(除轮胎)。具有耐臭氧、耐气候老化的EPDM
胶广泛用于制造汽车门窗密封条并逐步取代传统的NR和CR胶，每辆车上使用10～15m长的各种密封条。为了降
成本和美观，很多厂商开始使用TPE材料制造汽车门窗密封条。TPE材料具有着色方便，再生利用方便的特点。
3. 胶管 气、水、制动用胶管 车用空气软管根据其装配使用的位置有不同的要求，如耐油性、耐弯曲性、
减振性能以及耐热性能等，因此其材料种类也较多，如CR、NBR／PVC、EPDM、ECO(均聚型氯醚胶)、CSM(氯磺化
聚乙烯)、ACM等橡胶。为了降成本和轻量化，TPO及TPEE也得到应用。水系用软管有散热器软管、加热器软管，
大多使用SBR、EPDM胶。随着发动机室环境温度的提高，开始使用过氧化物硫化EPDM橡胶。制动软管一般使用
SBR橡胶，近来为了满足耐热性和耐老化性的要求，开始推广使用EPDM或EPDM/IIR橡胶。
4. 减震制品 缓冲块、胶垫、胶板一般为NR和SBR。随着耐热性要求的提高部分产品使用了EPDM，但其动
态特性和耐久性不及NR，因此仍以NR为主。目前开发的封入硅油的减振块基本上能够满足现代汽车的防振要求。
5. 防尘罩 要求材料耐候性好，而且根据使用部位需要耐屈折、耐油、耐磨。等速万向节一般用耐候的CR，
但随耐热性要求的提高，欧美和日本部分车上开始使用热塑性聚酯弹性体（TPEE）。TPEE能够满足耐候、耐油、
耐热的要求，同时实现轻量化的目的。
6. 胶带用橡胶 V型传动带、齿型带要求材料强力高、模量大、热稳定性好。传统的材料是CR，但因其耐
热性界限为110℃，因此近来开始使用耐热、耐久的HNBR。HNBR的耐热性比CR高40℃，其寿命也比CR高2倍。
铁路行业也几乎应用到了所有橡胶种类，橡胶垫板、橡胶止水带是用量最大的橡胶材料，以轨下橡胶垫板为
例，每公里铁路橡胶垫板用量约3600块，目前我国铁路总运行里程约7万km，按照维修标准，每10年（或根据
通过总重）大修一次，橡胶垫板全部需要更换，用量将不断增加。铁路机车也需要大量的密封和减震类的橡胶材
料，国内全路运营的内燃机车约1万台，应用的橡胶密封产品种类繁多，包括O型圈、矩形圈、异型圈、密封垫、
油封等；货运列车数量也有70多万辆，其轴承系统和制动系统中也需要大量密封材料；客车车辆除了需要门窗
密封条及车厢连接风挡外，还使用大量的橡胶弹性元件来发挥弹性缓冲作用。而橡胶材料在铁路上的应用远不止
这些，如各类胶管、电器电缆、电子部件、通讯信号等领域也离不开橡胶助阵。
随着当今公路、铁路和轨道交通的迅猛发展，将有更多更先进的橡胶材料应用到交通领域。在此我们以小窥
大，从用胶大户轮胎行业的发展趋势来展示橡胶对于绿色交通的重要意义。
绿色交通始于轮胎
□ 上海双钱轮胎有限公司 苏博
在“低碳”大背景下，绿色交通备受关注，各国纷纷出台相应的措施以促进交通出行的绿色化，例如美国提
高了燃油经济性标准；欧洲严格规定了二氧化碳排放标准；欧盟对境内汽车产品的生产、销售实施整车型式认证
（WVTA）制度，对轮胎中所含多环芳烃物含量进行限制（REACH法规），并出台了779号指令——规定未来3年内
所有进口欧盟轮胎都要在标签上标注轮胎关键参数：燃料效率级别、湿地抓着性能以及外部滚动噪声。另外，无
论在欧、美、日的汽车制造行业，还是在其轮胎制造行业，他们的产品都展示了安全、绿色节能和环保技术特征。
绿色节能环保轮胎也成为全球各大轮胎制造企业未来在市场拼杀的重要资本。
一、安全跑气保用轮胎
尽管低碳经济的一个关键字眼就是“节能”，但对轮胎制造业而言，“安全”是必须考虑的第一要素。
轮胎制造商法国米其林、固特异，日本的普利司通、东洋、住友、横滨，德国的大陆，韩国的韩国轮胎和意
大利的倍耐力等已先后研制和开发出一种跑气后仍然能安全行驶较长距离的新型轮胎——“跑气保用轮胎”，又
称“安全轮胎”或“零压轮胎”。跑气保用轮胎具有驾驶安全、舒适、机动性强等优点，它可以在轮胎漏气后以
90km/h的速度继续行驶200km。目前在该领域存在两大技术合作联盟。其中一个是以米其林为首的有固特异、住
友、倍耐力、韩国轮胎、东洋参加的六方联盟；另一个是普利司通、大陆、日本横滨橡胶公司参加的三方联盟。
六方联盟成员统一采用米其林提供的PAX技术，在米其林原创基础上，通过合作对该技术进行完善及推广，从而
分享由此带来的利益；三方联盟采用成员间互相交换技术、提供生产证的方式，生产、销售跑气保用轮胎。目前，
跑气保用轮胎共有五种型式：自体支撑型、加物支撑型、自体支撑+加物支撑型、多腔充气轮胎和自我密封型。
最近几年，跑气保用轮胎越来越多地被选为汽车标准配置或推荐配置，已经由概念阶段进入原装配件市场的
大规模商业化运营阶段，各大轮胎制造商纷纷投入巨资，不断开发和研制跑气保用轮胎。与此同时，全球跑气保
用轮胎的市场需求量迅猛增加，2001年世界需求量为6万条，而到2006年已经达到了74万条。按此速度，跑气
保用轮胎取代普通轮胎将为时不远。
预计到2015年，全球跑气保用轮胎的市场需求量将达到300万条，同时，所销售配备跑气保用轮胎的乘用
轿车数量将占乘用轿车总量的2%，占原配乘用轿车轮胎销售额的4.5%。目前，跑气保用轮胎只是轮胎家族中一
个微小的部分，但由于它带来的良好安全性能，将使其成为极具发展前景的轮胎“新势力”。
二、绿色节能轮胎
绿色节能轮胎具有低/超低滚动阻力、低耗能和无污染的特征。由于当前，全球对绿色节能的关注。各大轮
胎制造商也更多地关注新能源、新材料研发，为轮胎产业节能环保储备原动力。
目前，全球多家轮胎制造商都在着手研究白炭黑/硅烷补强体系在胎面胶配方的应用，以开发绿色节能轮胎
产品，力求节能减耗。这一类型轮胎具有弹性好、滚动阻力小、耗油低、生热低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、
乘坐舒适等优点。与传统轮胎相比，突出了环保、节能、新工艺、新材料等多方面的优势。
固特异公司投入大量资金研发“绿色轮胎”——全新环保型超低滚动阻力ELRR（Extra Low Rolling
Resistance）轮胎。总投资金额超过1千万欧元，研发中的新型绿色节能轮胎可将轮胎的滚动阻力降低30%。新
型的“绿色轮胎”由天然的“生物”轮胎填充物来取代传统的轮胎填充物（碳黑和硅胶）。这种天然的“生物”
填充物采用再生资源玉米淀粉制成，对环保产生积极影响，并可显著降低轮胎生产过程中二氧化碳的排放量。在
这一项目中，固特异已经开始与宝马汽车公司和意大利Novamont公司紧密合作。从上世纪90年代开始，固特异
公司就已经开始研发“生物”环保轮胎，并于2001年采用玉米提取物第一个发明了具有环保功能的BioTRED轮
胎配方。固特异在澳洲还推出基于BioTRED生物技术研发的绿色环保轮胎——固特异Eagle LS2000。
住友橡胶工业子公司Dunlop Fall Ken Tire在2008年3月推出新品环保轮胎，该轮胎使用的原材料中，非
石油以外的资源达到97%，而普通的轮胎这一比率一般为40%。此款轮胎主打环保元素，计划首年度销售2万个。
该款轮胎产品的成功研发，打破了一直以来轮胎的原材料和生产依赖于有限的石油资源的局面，减少了对石油资
源的依赖，同时降低了轮胎35%的滚动阻力，降低了油耗，减少了二氧化碳排放。
罗地亚公司和美国道康宁公司达成一项协议，共同开发新型白炭黑/硅烷产品并使其商品化。新型白炭黑/硅
烷体系可以减少25%轮胎的滚动阻力，提高汽车的燃油效率和行驶安全性以及5%~10%的湿地抓着性，可降低汽车
的5%的燃料消耗，减少二氧化碳排放量。硅烷作为轮胎胶料的一种组分，可提高白炭黑和聚合物之间的相互作用。
目前，全球各大轮胎制造商都将在着手研究白炭黑/硅烷补强体系在胎面胶配方的应用以及开发绿色节能轮
胎产品，力求节能减耗。这一类型轮胎具有弹性好、滚动阻力小、耗油低、生热低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、
乘坐舒适等优点。与传统轮胎相比，突出了环保、节能、新工艺、新材料等多方面的优势。真正的“节能”轮胎
应该是在保证轮胎基本安全性能（如抓地力）不损失的情况下，通过特殊含硅配方，降低轮胎滚动阻力，从而有
效降低废气排放，达到环保效应。由于欧洲对乘用轿车轮胎的湿牵引性和滚动阻力两大指标要求较高，绿色节能
轮胎在欧洲市场发展速度较快，而且欧盟已经规定新车原配轮胎必须采用节能轮胎，因此欧洲成为全球范围使用
绿色轮胎最为严格的地区。
低碳经济时期，我国轮胎行业发展面临的挑战与机遇并存，调整轮胎产品结构已成为当务之急。面对更为严
格的节能排放标准和要求，安全、节能、环保、高效的轮胎产品将成为主流，也代表着全球轮胎市场的技术发展
趋势。
在全球轮胎制造业面临重大挑战的21世纪，坚持节能降耗和开发新能源产品并举的双重战略举措有利于
解决产业发展、能源安全和绿色环保问题，对推动低碳经济的发展具有重要意义。