技術新知

橡膠與鋼絲簾線密不可分 橫濱橡膠實現奈米級研究提升輪胎安全與耐用2026-07-01

橫濱橡膠與日本東北大學先進材料綜合研究所合作,成功在奈米大小研究增強橡膠與鋼絲簾線粘合材料以及抗降解性的機制。這項研究成果為開發下一代輪胎提供重要指引,有助於提升輪胎安全性和耐久性,研究成果於202665日發表在學術期刊橡膠化學與技術

鍍黃銅的鋼絲簾線被用作乘用車、卡車、巴士、農業機械和工程車輛等輪胎增強材料,以確保輪胎的高剛度和形狀保持。不過因為橡膠與金屬黏合界面的分層會導致爆裂等嚴重結構失效,因此需要強大的初始黏著性和長期的抗降解性。



為滿足這些性能要求,將金屬催化劑摻入橡膠已被廣泛應用。然而,人們擔心這可能會造成橡膠的長期氧化與破壞。此外,鈷是一種稀缺資源,有健康隱患和供應風險,從日益嚴格的環境法規角度來看,開發替代技術和減少用量是挑戰。

在本研究中,我們透過將鍍黃銅鋼絲繩嵌入添加硬脂酸鈷的天然橡膠中,使用掃描透射電子顯微鏡進行詳細的界面分析。結果表明,硫化後鈷不僅在黏合界面處高濃度聚集,而且還以硫化鈷的形式存在。我們還發現,這種硫化鈷能夠作為阻隔層,抑制黃銅鍍層中的銅和鋅滲入橡膠,並防止黃銅內部形成空隙,從而提高橡膠與鋼絲簾線之間的黏合性和抗降解性。


這項結果為橡膠與鋼絲簾線黏合介面的設計提供基於科學的分子和材料設計指導,橫濱橡膠將利用這項研究獲得的知識,開發安全性和耐用性更佳的輪胎,並推動有助於減少環境影響和供應鏈風險的材料技術研發。