輪胎：老「鐵」你能行

相信大家一定知道鋼鐵俠這個名字，今天我們不羅列鋼鐵俠的生平事迹，而是來研究一下他名字里的金屬Iron——鐵。

鐵也作為劃時代的金屬，極大的提高了生產力的發展：它在鐵匠手中經過千錘百鍊成為刀劍，同樣也可以在科學家手中經過層層組裝，變為一個高效的催化劑。作為一名奮鬥在合成橡膠第一線的科研工作者，我今天就為大夥談談鐵基催化劑在合成「綠色輪胎」原料膠中的颯爽身影。

輪胎中的「百慕大三角」

「綠色輪胎」就是要跑的快（滾動阻力低）、跑的穩（抗濕滑性好），還省油（耐磨性好）。長期以來，輪胎膠料的耐磨性、滾動阻力和抗濕滑性，這對三角矛盾一直阻礙著「綠色輪胎」發展推廣。反式-1,4-聚異戊二烯橡膠（TPI）、高乙烯基聚丁二烯橡膠（HVBR）和3,4-聚異戊二烯橡膠（3,4-PIp）等新材料的出現，為「綠色輪胎」的研究應用開闢了新途徑。

TPI產品的優點：可以有效降低輪胎的滾動阻力和耐磨性；缺點：在輪胎的抗濕滑性能方面有所下降。3,4-Pip產品的優點：用其製備的胎面膠在具有優異的抗濕滑性能，沒有嚴重的生熱。

因此，我們設想能不能通過鐵基催化劑使得在異戊二烯聚合過程中主鏈上同時含有TPI與3,4-PIp成分，這樣就會使輪胎既兼備了優異的耐疲勞性能和低滾動阻力，又具有較高的抗濕滑性能？

全副武裝的「Iron man」

日前，中科院青島能源所生物基材料組群王慶剛研究組，就製成了這種複合的「綠色輪胎」。

科研人員設計合成了廉價、簡單易得的吡啶亞胺/胺配體，製備新型、結構明確的過渡金屬/吡啶亞胺絡合物；通過調節配體的電性和空間結構，優化反應條件，實現鐵催化異戊二烯高效製備同時含有TPI與3,4-PIp成分的聚合物。

該項研究成果是在聚合過程中就能得到在分子鏈上同時含有反式1,4-結構和3,4-結構的聚異戊二烯，其比共混膠在生成過程中具有非常明顯的兩大的優勢：1、不需要耗能大的混合工藝；2、混合更加均勻，混合物相分離減小，各自的性能可以得到充分發揮。

對鐵說一句：愛你三千遍

目前，科研人員正致力於提高產品的質量，研究不同結構的鐵基聚合物製備成輪胎後各種性能的差異，尤其是輪胎的滾動阻力、耐磨性和抗濕滑性能。相信在不久的將來，通過更多科研人員的努力，也許你會發現，更多老「鐵」相關的高性能的生物基橡膠輪胎會製備出來，實現真正的「綠色輪胎」就離我們不遠了！

來源：中國科學院青島生物能源與過程研究所

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