隨著汽車工業的迅速發展，人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭已成為時尚。同時帶來的問題是汽車排放的大量二氧化碳廢氣對環境的污染。各國政府都很關心這個問題，制定相應的法規對汽車的耗油量進行越來越嚴格的限制。由輪胎滾動阻力所造成的耗油量占汽車總耗油量的25%左右，故降低輪胎滾動阻力就成為緩解全球環境惡化的重要途徑。

  隨著高速公路的迅速發展和車輛速度的加快，輪胎的行駛速度等級也相應提高。帶來的問題是車輛的安全性，對輪胎的要求是在保證高行駛里程（胎面耐磨）的前提下對路面的抓著性好，尤其是在下雨天濕路面和冬季冰雪路面上抗滑性能好。耐磨，滾動阻力低，抗濕滑性能好的輪胎稱之為高性能輪胎。

  以法國Michelin公司開發的“綠色輪胎”（Green tire）為代表的高性能輪胎的問世，標志著輪胎行業取得劃時代的進步。這種輪胎由于滾動阻力低，用于轎車可節省燃油3～5%，用于載重車可節省燃油6～8%，每行駛1萬公里可節省燃油40～60公升。全世界推廣使用這種輪胎每年可節省燃油320億公升，減少二氧化碳排放量8100萬噸，對環境保護的貢獻是很大的。其他類似的高性能輪胎還有美國Goodyear公司的GFE（燃料利用率高）輪胎，日本Bridgestone公司FS（節油者）輪胎和德國Continent公司的EOT（*佳節能）輪胎等。

  適用于高性能輪胎的理想膠種

  為滿足高性能輪胎耐磨、低滾動阻力和優良的抗濕滑性能要求，在現有膠種的選用上是很難的。傳統的胎面膠通常選用天然橡膠、順丁橡膠和丁苯橡膠。順丁橡膠滾動阻力低，耐磨性能好，但抗濕滑性能很差；乳聚丁苯橡膠抗濕滑性能好，但滾動阻力大，不耐磨；天然膠性能則介乎于順丁和丁苯膠之間。要做到既降低滾動阻力，保證高的耐磨性，又不犧牲抗濕滑性能，這三種膠單用或兩膠、三膠并用均無濟于事。 

  研究表明，膠料的動態損耗因子tanδ數值與胎面行駛性能有密切關系。在溫度低于-60℃時，tanδ數值高，有良好的耐磨性；在溫度為0～30℃范圍內，tanδ數值高，具有優良的抗濕滑性能；在溫度為50～70℃范圍內，tanδ數值低，滾動阻力低。tanδ數值滿足這些要求的橡膠就是高性能輪胎的胎面膠。

  目前開發成功有望作為理想胎面膠的膠種有：

◆ 環氧化天然橡膠（ENR）

  由天然膠乳與甲酸、過氧化氫反應制得。與白炭黑/炭黑填充劑混合可獲得優良的耐磨性、低的滾動阻力和高的濕路面抓著力。是適用于輪胎胎面的新型高性能天然橡膠。

◆ 溶液聚合丁苯橡膠（SSBR）

  與乳聚丁苯橡膠相比有不含凝膠、耐磨、耐低溫，生熱低、滾動阻力小的優點；與順丁橡膠相比有不冷流、拉伸強力高、耐撕裂、抗濕滑性好的優點；在工藝上有混煉膠收縮率小、壓出表面光滑、流動性好的優點。它是國外近十多年來發展較快的優秀膠種，適用于高性能輪胎胎面。

◆ 集成橡膠（SIBR）

  由丁二烯，苯乙烯和異戊二烯通過分子設計和鏈結構優化組合聚合制得的新型高性能橡膠。它集低滾動阻力、高濕抓著力和高耐磨性于一體，集中其他橡膠的優點，彌補其不足。其動態力學性能和物理機械性能皆優。目前國外有線型無規型、線型嵌段型、星型無規型和星型嵌段型四種產品。*有希望成為理想的高性能輪胎胎面膠。

  高性能橡膠配合技術進展

  以低的成本獲得具有實用性能要求的橡膠制品而確定生膠、配合劑及填料的品種和配合量，以及規定使用混煉設備將這些材料加工成混煉膠的方法，即為橡膠的配合技術。這是制造橡膠制品的一項關鍵技術。

  下面僅就涉及高性能橡膠配合技術進展的兩個問題作一些介紹：

◆ 工藝操作助劑的應用 

  膠料中添加少量（2～3份）工藝操作助劑不僅可以改善加工性能，提高生產效率，還可以改善硫化膠的某些性能。比如加入均勻劑可以提高異種橡膠共混相容性及微觀相形態的均勻性。加入分散劑可以促使配合劑和填料在膠料中分散均勻，縮短混煉時間，改善膠料流動性。加入增粘劑可以提高膠料和半成品的自粘性，有利于成型操作。這類助劑國外用得很多，國內從引進子午線輪胎技術以后才受到重視，近十年來開發成功不少新品種。

◆ 補強性能的改善

 無論是天然橡膠還是合成橡膠，不經補強其力學性能是很差的，沒有實際應用價值。加入補強劑顯著改善橡膠的力學性能。

  炭黑是橡膠的主要補強劑，一般講粒徑越小，比表面積越大的炭黑補強性能越好。新開發出來的超高結構炭黑EB-109，被稱之為納米結構炭黑，用于輪胎胎面與原有的炭黑相比有低的滾動阻力，高的耐磨性和抗濕滑性，是很有前途的高性能輪胎胎面用炭黑。

  近十年來開發成功的補強劑另一個新品種是雙相炭黑，即采用共汽化法（干法）或在炭黑淤漿中加入硅酸鈉加水分解制得（濕法）。前者為CSDP補強劑，是白炭黑分散于炭黑相中，表面有細微的缺陷部；后者為SCC補強劑，是涂白炭黑的炭黑。CSDP有良好的防滑性能和低的滾動阻力，但耐磨性差；填充SCC的膠料在高溫區tanδ數值低，在低溫區tanδ數值高，用于輪胎胎面有良好的綜合性能。

 在輪胎中的應用前景
 
  通過化學改性衍生的環氧化天然橡膠ENR，是一種很有前途的高性能橡膠，目前只是因為生產成本高限制了它在輪胎中的應用。隨著生產技術的改進和成本的降低，有望作為高性能輪胎的胎面膠獲得廣泛應用。

  溶液聚合丁苯橡膠（SSBR）是近二十年來發展較快的優秀合成橡膠膠種，以它優異的耐磨性、濕抓著力和低滾動阻力特點，在國外已大量用于高速輪胎胎面。

  *理想的胎面膠膠種是20世紀80年代以來新發展的集成橡膠SIBR，發達國家已經工業化生產4種類型產品，并已在高性能輪胎胎面推廣使用。我國作為輪胎制造大國，2006年制造輪胎2.8億條，其中子午胎1.786億條，居世界第二位。但我國僅在燕山石化研究院和化工大學實驗室合成小試產品。在國內輪胎行業尚未使用，僅在研究部門開展一些應用試驗研究�？梢韵胂�，一旦實現工業化生產，并在輪胎行業推廣應用，對高性能輪胎的技術進步必定會產生巨大的推動作用。