?輪胎(tai)是(shi)(shi)汽車重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)件之(zhi)一，輪胎(tai)在汽車行(xing)駛(shi)(shi)中起到承受載荷、緩沖(chong)沖(chong)擊、傳(chuan)遞驅動(dong)力(li)(li)(li)和(he)(he)制(zhi)動(dong)力(li)(li)(li)、提供轉(zhuan)向操縱性的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。輪胎(tai)胎(tai)面直接(jie)接(jie)觸地面，除(chu)保護胎(tai)體(ti)之(zhi)外(wai)，還應具(ju)有耐磨(mo)和(he)(he)抗(kang)切割性能，并能傳(chuan)導(dao)車輪的(de)(de)(de)(de)(de)牽(qian)(qian)引(yin)力(li)(li)(li)和(he)(he)制(zhi)動(dong)力(li)(li)(li)，緩沖(chong)地面傳(chuan)導(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)振動(dong)和(he)(he)沖(chong)擊。胎(tai)面膠是(shi)(shi)專門為(wei)平衡磨(mo)耗、牽(qian)(qian)引(yin)、操縱和(he)(he)滾動(dong)阻(zu)力(li)(li)(li)而(er)配置的(de)(de)(de)(de)(de)。胎(tai)面必(bi)須(xu)在多(duo)種行(xing)駛(shi)(shi)條件下有效作用(yong)，并滿足客戶(hu)對(dui)(dui)輪胎(tai)高(gao)耐磨(mo)性能、高(gao)耐久(jiu)性能、低(di)滾動(dong)阻(zu)力(li)(li)(li)、綠色環保的(de)(de)(de)(de)(de)期望。高(gao)速行(xing)駛(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)輪胎(tai)內部(bu)產生(sheng)大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)熱，胎(tai)面、胎(tai)肩(jian)和(he)(he)三角膠是(shi)(shi)輪胎(tai)生(sheng)熱易損(sun)(sun)壞的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)，特別是(shi)(shi)直接(jie)跟路面接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)胎(tai)面，其(qi)受到的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦力(li)(li)(li)、撕裂力(li)(li)(li)和(he)(he)擠壓力(li)(li)(li)相對(dui)(dui)其(qi)他部(bu)位(wei)較大(da)，最容易被磨(mo)損(sun)(sun)、刺破和(he)(he)崩花(hua)掉塊，導(dao)致(zhi)其(qi)不夠耐用(yong)，輪胎(tai)使用(yong)周期縮短。因(yin)此，如果能提高(gao)胎(tai)面的(de)(de)(de)(de)(de)綜合(he)力(li)(li)(li)學性能和(he)(he)耐用(yong)性，就(jiu)能延長(chang)輪胎(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命，改善輪胎(tai)綜合(he)性能，降低(di)輪胎(tai)使用(yong)成本。

輪(lun)胎在生產(chan)過程中(zhong)需要進行硫化(hua)才能(neng)達到(dao)所需的(de)強度(du)和使用價值，如(ru)果輪(lun)胎用膠(jiao)料具有較好的(de)導熱(re)性能(neng)，那(nei)么在硫化(hua)過程中(zhong)可以(yi)明(ming)顯縮短硫化(hua)時間，同時在使用過程中(zhong)可以(yi)將輪(lun)胎變形而產(chan)生的(de)熱(re)量釋放出去，從而降低(di)輪(lun)胎的(de)行駛溫度(du)，保證(zheng)輪(lun)胎的(de)使用壽命(ming)。

將石墨烯應用于輪胎的胎面膠、基部膠、胎側膠、胎肩墊膠、三角膠、帶束層膠、胎體簾布膠、過渡層膠和氣密層膠等，可以有效解決現有輪胎質量差、易爆胎等問題。石墨是一種常見的納米填料，具有類似粘土的片層結構，是比強度極高的材料之一。相對于原始石墨，石墨烯經氧化后片層剝離程度更高，具有非常大的比表面積，在橡膠復合材料中加入極少量經超聲波處理剝離開的氧化石墨烯，即可顯著提高復合材料的硬度與模量。氧化石墨烯片層與炭黑粒子相互隔離，既可以阻礙石墨烯的二次聚集，又能加強炭黑的分散，加上氧化石墨烯用量很小以及炭黑用量的減小，可以顯著改善材料的加工性能，降低動態生熱，改善輪胎的耐熱疲勞性能，延長輪胎使用壽命。

在橡膠中加入石墨烯和多種增磨組分后，使原有的胎面在散熱、耐磨和耐久等性能上得到了明顯提高，延長了胎面的使用壽命；在橡膠中添加石墨烯，有助于胎面制備后續工藝處理和成型；由于石墨烯在橡膠中分散均勻，胎面在工作時產生的大量熱量通過石墨烯及時地向四處擴散，能夠更好地解決胎面局部溫度過高和胎面整體溫度過高的問題，同時，能均勻地提高輪胎各部位的耐磨性能，解決胎面磨損不均勻的問題。添加石墨烯后，膠料的門尼粘度、焦燒時間和硬度基本保持不變，拉伸強度和回彈值明顯增大，但是撕裂強度減小。通過測試導熱數據發現，碳納米管和石墨烯并用后膠料的導熱性能明顯改善。

2. 1 國外應用技術

最近，很多研究(jiu)發現將(jiang)石墨(mo)烯添加到(dao)橡膠基體中可以大幅提升橡膠的(de)各種性(xing)能(neng)(neng)。將(jiang)質量分(fen)數為(wei)0. 01的(de)熱還(huan)原石墨(mo)烯加入到(dao)NR中，硫化膠的(de)拉伸強度提高了44%；采(cai)用乳液共混法(fa)制備石墨(mo)烯/丁(ding)苯(ben)橡膠（SBR）納(na)米復合材料，其熱穩定性(xing)能(neng)(neng)和導電性(xing)能(neng)(neng)都有大幅提升。但(dan)是(shi)這些研究(jiu)均偏重于(yu)材料性(xing)能(neng)(neng)的(de)表征(zheng)，而(er)且對補強機(ji)理等(deng)問題缺乏深入的(de)分(fen)析。

日本住友橡膠工業株式會社在(zai)專利(li)CN101415765B中公開了一種橡膠(jiao)組(zu)(zu)合物(wu)(wu)及使(shi)用(yong)該橡膠(jiao)組(zu)(zu)合物(wu)(wu)的漏氣保用(yong)輪胎(tai)。該橡膠(jiao)組(zu)(zu)合物(wu)(wu)含有100份(fen)二(er)烯系(xi)橡膠(jiao)，5～120份(fen)平均(jun)高(gao)寬比為3～80、平均(jun)粒徑為2～80 μm 的薄片狀石(shi)墨，他們(men)通過用(yong)密(mi)煉(lian)機、捏合機或(huo)開煉(lian)機等與(yu)其(qi)他添加劑進(jin)行(xing)混煉(lian)，然后(hou)進(jin)行(xing)硫化，制備橡膠(jiao)組(zu)(zu)合物(wu)(wu)。該橡膠(jiao)組(zu)(zu)合物(wu)(wu)的生熱和(he)油耗降低，輪胎(tai)在(zai)刺破狀態下行(xing)駛的耐久性能提高(gao)。

美國埃克森美孚化學公司在專利CN102112299B中公開了一(yi)種石墨烯納米(mi)復(fu)合(he)材料。該(gai)復(fu)合(he)材料采用(yong)機械(xie)混合(he)法制備(bei)得到，包含一(yi)種或多(duo)種石墨烯納米(mi)顆(ke)粒、至(zhi)少一(yi)種非石墨烯填料、至(zhi)少一(yi)種官能化(hua)的(de)彈(dan)(dan)性體以(yi)及不同于(yu)官能化(hua)彈(dan)(dan)性體的(de)第二彈(dan)(dan)性體。該(gai)復(fu)合(he)材料具有良(liang)好的(de)氣壓保持性能，主要用(yong)于(yu)輪胎(tai)內(nei)胎(tai)和內(nei)襯層。

美國沃爾貝克材料有限公司在專利(li)CN 104136237A中公開了包含石墨烯和(he)增(zeng)強劑的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)組(zu)合物及其(qi)制(zhi)成的制(zhi)品(pin)。該(gai)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)組(zu)合物主(zhu)要(yao)通過兩輥開煉機采用兩段混煉工藝(yi)制(zhi)得。

美國PPG俄亥俄工業有限公司在專利CN104334628A中公開了一(yi)種橡(xiang)膠(jiao)配制物(wu)(wu)，采用本伯里密煉(lian)機或橡(xiang)膠(jiao)研磨機混(hun)合，硫化(hua)制備得到，其包含基礎橡(xiang)膠(jiao)配合劑、質量分數為0. 001～0. 20的(de)石(shi)墨烯顆粒以(yi)及如白炭黑之類的(de)非導(dao)電(dian)(dian)性填(tian)料顆粒。該配合物(wu)(wu)具有小于1010 Ω的(de)表(biao)面電(dian)(dian)阻率，可用于輪胎胎面中。

2. 2 國內應用技術

青島雙星輪胎工業有限公司在專利CN105348604A中公開了一種采用(yong)(yong)石(shi)墨(mo)烯材料(liao)的高性能(neng)輪(lun)胎。該發明采用(yong)(yong)有(you)機溶(rong)劑(ji)將(jiang)石(shi)墨(mo)烯粉體(ti)進(jin)行分散(san)(san)，再將(jiang)穩定分散(san)(san)的石(shi)墨(mo)烯分散(san)(san)液加(jia)入到膠乳中進(jin)行超聲(sheng)分散(san)(san)和攪(jiao)拌，除去溶(rong)劑(ji)并對膠乳凝固(gu)和干燥，制成一定含量(liang)的石(shi)墨(mo)烯/橡(xiang)膠復(fu)合材料(liao)；然后(hou)將(jiang)NR、石(shi)墨(mo)烯/橡(xiang)膠復(fu)合材料(liao)等(deng)多段混煉，最后(hou)擠出形成半成品。其(qi)胎面具(ju)有(you)高的耐磨性能(neng)、導熱性能(neng)、抗撕裂性能(neng)和抗刺扎性能(neng)，防止崩花掉塊，其(qi)基部膠和三角(jiao)膠具(ju)有(you)低生熱、高導熱等(deng)優點(dian)。

2016年8月3日青島(dao)森(sen)麒麟(lin)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)股份有限公司與(yu)青島(dao)華高墨(mo)(mo)烯(xi)科技股份有限公司正式簽約，開(kai)發生(sheng)產(chan)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)導靜(jing)電輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)，主要生(sheng)產(chan)431. 8 mm（17英(ying)寸）以(yi)上(shang)(shang)的輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)。據(ju)了(le)解，石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)導靜(jing)電輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)采用了(le)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)與(yu)橡(xiang)膠(jiao)復(fu)合的制備技術。與(yu)普通輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)相比，這(zhe)種輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的濕(shi)地制動距離縮短1. 8 m，抗濕(shi)滑性(xing)(xing)能提高6%，輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)安全性(xing)(xing)能進一步提升；輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)行駛(shi)里程提高1. 5～1. 8倍；輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)質(zhi)量減小10%，實現(xian)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)輕(qing)量化；導熱(re)性(xing)(xing)能提高1倍以(yi)上(shang)(shang)。

李超群等通(tong)過乳液共混法，采用NR/SBR與石墨(mo)(mo)烯復(fu)(fu)合(he)(he)(he)成功制得具有(you)剝離結構的(de)石墨(mo)(mo)烯/NR/SBR納米復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材料。研究結果表(biao)明，由于石墨(mo)(mo)烯在橡膠乳液中(zhong)具有(you)較(jiao)好的(de)分(fen)(fen)散性，并且石墨(mo)(mo)烯表(biao)面的(de)含氧官能(neng)團大(da)部(bu)分(fen)(fen)得到(dao)(dao)還原，因(yin)此復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材料具有(you)較(jiao)好的(de)導電性能(neng)。復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材料中(zhong)導電石墨(mo)(mo)烯體積分(fen)(fen)數的(de)逾(yu)滲(shen)閾值約為0. 01，而當(dang)石墨(mo)(mo)烯質量(liang)分(fen)(fen)數為0. 05時，復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材料的(de)電導率達到(dao)(dao)0. 12 S·m-1。

邢旺等通(tong)過Hummers法制(zhi)(zhi)備(bei)氧(yang)(yang)化(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)，然后通(tong)過超聲分(fen)(fen)散(san)(san)于水中(zhong)(zhong)，再(zai)離心(xin)除去(qu)未被(bei)剝離的(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)，將氧(yang)(yang)化(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)懸浮(fu)液與(yu)天然膠(jiao)乳混(hun)合(he)，攪拌(ban)后進行共(gong)凝(ning)聚，最后用水合(he)肼(jing)原位(wei)還(huan)原氧(yang)(yang)化(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)得到(dao)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)/NR復合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。研(yan)究結果表明，氧(yang)(yang)化(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)高度還(huan)原為石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)，且(qie)在(zai)橡膠(jiao)基體中(zhong)(zhong)達到(dao)了均勻分(fen)(fen)散(san)(san)，NR與(yu)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)間具(ju)有較強的(de)界面作用。均勻的(de)分(fen)(fen)散(san)(san)及強界面作用使添加(jia)較低(di)用量的(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)就可(ke)大幅提升NR的(de)力學性能。另(ling)有研(yan)究表明，采用類似(si)的(de)原位(wei)還(huan)原法可(ke)制(zhi)(zhi)備(bei)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)分(fen)(fen)散(san)(san)良(liang)好的(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)/NR復合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。對(dui)比發現(xian)，在(zai)乳液共(gong)混(hun)法制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)復合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)均勻分(fen)(fen)散(san)(san)，厚度只有1～3 nm，遠小于傳統干法混(hun)煉制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)復合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)團聚體尺寸（300～800 nm）。

北京化工大學在專利CN 102558628B中公開了(le)一種輪胎(tai)氣密層和內(nei)胎(tai)用氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)/聚合(he)(he)(he)物(wu)組合(he)(he)(he)物(wu)及制備方法。該氣密層和內(nei)胎(tai)用組合(he)(he)(he)物(wu)包括氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)/橡(xiang)膠(jiao)(jiao)組合(he)(he)(he)物(wu)和環氧(yang)(yang)化(hua)(hua)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)（ENR）或(huo)(huo)熱塑(su)性(xing)樹脂(zhi)兩相。其氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)（用量為0. 1～30份）先超聲分(fen)散于水(shui)中，再將(jiang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)水(shui)溶液與反應性(xing)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)混(hun)合(he)(he)(he)，混(hun)合(he)(he)(he)均(jun)勻(yun)后加入固態橡(xiang)膠(jiao)(jiao)制備得到氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)/橡(xiang)膠(jiao)(jiao)組合(he)(he)(he)物(wu)；再將(jiang)該組合(he)(he)(he)物(wu)與ENR或(huo)(huo)熱塑(su)性(xing)樹脂(zhi)共(gong)混(hun)得到氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)/聚合(he)(he)(he)物(wu)組合(he)(he)(he)物(wu)。

北京化工大學在專利CN 103224656A中(zhong)公開了一種氧(yang)化石墨(mo)烯/炭黑(hei)/橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)納(na)米復(fu)合材料及其制備(bei)方法。該納(na)米復(fu)合材料是將0. 5～5份氧(yang)化石墨(mo)烯粉(fen)末分(fen)散在去離子(zi)水中(zhong)并進行超聲(sheng)處理(li)，加入NR乳液，絮凝、洗滌、干(gan)燥(zao)，制得母膠(jiao)(jiao)(jiao)，然后將母膠(jiao)(jiao)(jiao)與SBR或順(shun)丁橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、添加劑混(hun)煉(lian)均勻，硫化制備(bei)得到橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)復(fu)合材料。將復(fu)合材料應用(yong)于輪(lun)胎三角膠(jiao)(jiao)(jiao)，可以明顯提高(gao)三角膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)硬度和模(mo)量，并降低動態(tai)生熱(re)，延長輪(lun)胎的(de)使用(yong)壽命(ming)。

中國化工集團曙光橡膠工業研究設計院有限公司在專利CN 104262700A中(zhong)公開了一種二氧(yang)(yang)(yang)化硅(gui)(gui)接(jie)枝氧(yang)(yang)(yang)化石(shi)墨(mo)烯/橡膠(jiao)復合材料(liao)的制備(bei)方(fang)法。該方(fang)法首先通(tong)過(guo)二氧(yang)(yang)(yang)化硅(gui)(gui)溶膠(jiao)與氧(yang)(yang)(yang)化石(shi)墨(mo)烯混合溶液反應制備(bei)得到二氧(yang)(yang)(yang)化硅(gui)(gui)接(jie)枝氧(yang)(yang)(yang)化石(shi)墨(mo)烯，然后將0. 5～5份(fen)二氧(yang)(yang)(yang)化硅(gui)(gui)改性(xing)氧(yang)(yang)(yang)化石(shi)墨(mo)烯與100份(fen)1#煙膠(jiao)片、其他助劑通(tong)過(guo)密煉機混煉制成混煉膠(jiao)，用(yong)(yong)擠(ji)出(chu)機擠(ji)出(chu)的方(fang)式將混煉膠(jiao)制備(bei)成半成品(pin)。該復合材料(liao)具(ju)有生熱(re)低、拉(la)伸強(qiang)(qiang)度和撕裂強(qiang)(qiang)度高、耐磨性(xing)和熱(re)穩定性(xing)好(hao)等特點(dian)，應用(yong)(yong)于航(hang)空輪胎胎面(mian)(mian)膠(jiao)時(shi)，相對(dui)于傳統的胎面(mian)(mian)膠(jiao)，其使用(yong)(yong)安全性(xing)提高，使用(yong)(yong)壽命延(yan)長。

中國石油化工股份有限公司等在專利CN105368097A中(zhong)公開了一種納(na)米(mi)復合(he)(he)(he)材料及(ji)其(qi)(qi)制(zhi)備方法(fa)和(he)(he)硫(liu)化(hua)橡(xiang)膠(jiao)及(ji)其(qi)(qi)應(ying)用(yong)。該(gai)(gai)納(na)米(mi)復合(he)(he)(he)材料中(zhong)含有白炭黑、氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯和(he)(he)附著在(zai)白炭黑和(he)(he)/或氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯表面(mian)的表面(mian)改性(xing)(xing)劑(ji)。其(qi)(qi)制(zhi)備方法(fa)是將白炭黑和(he)(he)氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯在(zai)水中(zhong)混合(he)(he)(he)均勻后(hou)噴霧干燥得到固體，然(ran)后(hou)將固體與表面(mian)改性(xing)(xing)劑(ji)混合(he)(he)(he)后(hou)干燥。將納(na)米(mi)復合(he)(he)(he)材料與橡(xiang)膠(jiao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)、促(cu)進劑(ji)混煉、硫(liu)化(hua)，制(zhi)成硫(liu)化(hua)膠(jiao)。該(gai)(gai)納(na)米(mi)復合(he)(he)(he)材料具有優良的分散性(xing)(xing)和(he)(he)相容性(xing)(xing)，其(qi)(qi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)具有良好(hao)的拉伸性(xing)(xing)能(neng)、耐(nai)磨性(xing)(xing)能(neng)及(ji)動態力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。

吳桂龍分別采用乳液共混(hun)法和機(ji)械共混(hun)法制(zhi)備(bei)了石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)/NR復合材(cai)料(liao)，其中(zhong)乳液共混(hun)法是將(jiang)天然膠乳、石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)等加(jia)入到甲苯中(zhong)共混(hun)制(zhi)備(bei)復合材(cai)料(liao)。研(yan)究結(jie)果(guo)表明(ming)，無論是單層(ceng)還(huan)是多(duo)層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)，復合材(cai)料(liao)的(de)導(dao)(dao)熱(re)性能(neng)均有所改(gai)善(shan)，并且(qie)導(dao)(dao)熱(re)系數隨著石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)用量的(de)增(zeng)大而增(zeng)大，在相同的(de)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)用量下(xia)，單層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)對(dui)導(dao)(dao)熱(re)系數的(de)影響(xiang)略優(you)于多(duo)層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)。

羅勇悅等分別采用乳(ru)液共(gong)混(hun)(hun)(hun)法和機(ji)械(xie)共(gong)混(hun)(hun)(hun)法制備了石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)橡膠(jiao)復合材(cai)(cai)料，其中乳(ru)液共(gong)混(hun)(hun)(hun)法是將天然膠(jiao)乳(ru)、石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)、硫化助劑等超(chao)聲分散(san)(san)，乙酸凝固，經過(guo)濾、洗滌(di)、冷凍(dong)干燥72 h后，直接將產物置于平板硫化機(ji)上硫化成型，制得復合材(cai)(cai)料。研(yan)究結果表(biao)明(ming)，相(xiang)比于機(ji)械(xie)共(gong)混(hun)(hun)(hun)法，乳(ru)液共(gong)混(hun)(hun)(hun)法有助于石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)的均(jun)勻分散(san)(san)和導(dao)電(dian)網絡的形(xing)成，石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)/NR復合材(cai)(cai)料表(biao)現出較優的物理(li)性(xing)(xing)能和導(dao)電(dian)性(xing)(xing)能，定伸(shen)應(ying)力和導(dao)電(dian)率(lv)分別為機(ji)械(xie)共(gong)混(hun)(hun)(hun)法的3和100倍。

李何青等(deng)(deng)先以(yi)蒙(meng)(meng)脫土(tu)為填(tian)料、氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)為分散劑，制備(bei)了(le)氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)/蒙(meng)(meng)脫土(tu)復(fu)合(he)粉體懸浮液，而后其與天(tian)然膠乳共沉，經(jing)凝固得到氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)/蒙(meng)(meng)脫土(tu)/NR復(fu)合(he)材料。研究結(jie)果表明(ming)，混(hun)煉膠的(de)硫化(hua)(hua)速度(du)加快(kuai)，硫化(hua)(hua)膠的(de)拉(la)伸強度(du)、耐磨性(xing)能、耐溶劑性(xing)能等(deng)(deng)改善，交聯密(mi)度(du)提(ti)高(gao)。基(ji)(ji)于文獻(xian)分析，石墨(mo)(mo)烯(xi)/橡(xiang)膠復(fu)合(he)材料在輪胎中(zhong)的(de)應用發展潛力巨大(da)。但目前仍處于基(ji)(ji)礎(chu)研發階段，還需要深入研究，進(jin)行技術突破。

3.1 ?國內石墨烯輪胎企業正在崛起

目(mu)前(qian)，許多國(guo)內外輪(lun)(lun)胎企業進行了石墨(mo)烯(xi)輪(lun)(lun)胎的研發。國(guo)外相(xiang)關報道較(jiao)少，國(guo)內現狀如下。

（1）石墨烯輪胎投產。2016年9月14日，世界首條(tiao)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)導(dao)靜(jing)電輪胎(tai)(tai)生產(chan)線——“森麒麟(lin)-華高(gao)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)”導(dao)靜(jing)電輪胎(tai)(tai)智能(neng)化生產(chan)線在(zai)青島森麒麟(lin)輪胎(tai)(tai)股份有(you)(you)限公司正式投產(chan)運行，這(zhe)標(biao)志著石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)材料在(zai)輪胎(tai)(tai)行業首次實現了(le)產(chan)業化，預計(ji)一期(qi)5年規劃產(chan)能(neng)500萬(wan)條(tiao)，二期(qi)5年規劃產(chan)能(neng)1 000萬(wan)條(tiao)。該產(chan)品(pin)通過在(zai)輪胎(tai)(tai)制造(zao)環節應用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)原(yuan)料和工藝，使輪胎(tai)(tai)胎(tai)(tai)面接地過程同步實現靜(jing)電導(dao)出，使車(che)輛(liang)無(wu)需額外增加(jia)車(che)載導(dao)靜(jing)電設備，有(you)(you)效降低安全風險。同時，輪胎(tai)(tai)散(san)熱、強度等性能(neng)也(ye)因石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的特殊(shu)屬性而(er)得到較大(da)提升，因此在(zai)民用汽車(che)尤(you)其(qi)是易燃易爆品(pin)運輸車(che)、電子設備專用車(che)、軍（警）防爆車(che)等特種車(che)輛(liang)領域(yu)有(you)(you)著廣泛應用前景。

（2）石墨烯輪胎技術研發。2016年雙星全(quan)球(qiu)研發(fa)中(zhong)心暨石(shi)墨烯(xi)輪(lun)胎(tai)(tai)中(zhong)心實(shi)(shi)驗室在青島建立，這是(shi)全(quan)國(guo)首個石(shi)墨烯(xi)輪(lun)胎(tai)(tai)實(shi)(shi)驗室，目標是(shi)實(shi)(shi)現高端石(shi)墨烯(xi)輪(lun)胎(tai)(tai)的超前(qian)研發(fa)和產(chan)業(ye)化，引領世(shi)界輪(lun)胎(tai)(tai)研發(fa)制造領域的新一(yi)輪(lun)革命。

山東玲瓏輪胎(tai)股份有限公司(si)為進一(yi)步(bu)(bu)提高公司(si)的科研(yan)水(shui)平與實力，已著手石(shi)墨(mo)烯輪胎(tai)的相(xiang)關研(yan)究與開發(fa)。此(ci)外，還有不少輪胎(tai)企業在進行石(shi)墨(mo)烯輪胎(tai)的開發(fa)與應用(yong)技術(shu)研(yan)究，共同推動輪胎(tai)技術(shu)和(he)新(xin)材料技術(shu)進步(bu)(bu)。

3. 2　石墨烯政策保駕護航

2011年11月在江蘇常州成(cheng)立的江南(nan)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)研(yan)(yan)究(jiu)院為全球首個基于石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)材料及應用的產業(ye)(ye)化基地。2013年工業(ye)(ye)和信(xin)息化部（簡稱(cheng)工信(xin)部）發布的《新材料產業(ye)(ye)“十二五”發展規劃》中的前(qian)沿新材料就包(bao)含石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)。國家自然科(ke)學基金(jin)委員會資助了大(da)批有關石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的基礎研(yan)(yan)究(jiu)項(xiang)(xiang)目，國家科(ke)技重大(da)專項(xiang)(xiang)、國家“973”計(ji)劃也(ye)部署了一批重大(da)項(xiang)(xiang)目。各級(ji)政府(fu)(fu)對石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)表(biao)現出(chu)極大(da)的興趣(qu)，已經(jing)初步形成(cheng)了政府(fu)(fu)、科(ke)研(yan)(yan)機構(gou)、研(yan)(yan)發和應用企業(ye)(ye)協同創新的官產學研(yan)(yan)合作對接機制(zhi)。

（1）國家發展和改革委員會（簡稱發改委）發布“制造業升級重大工程包”，石墨烯成重點。2016年國(guo)家(jia)(jia)發(fa)(fa)改(gai)委官網(wang)發(fa)(fa)布的消息稱，國(guo)家(jia)(jia)發(fa)(fa)改(gai)委和(he)工信部將于(yu)2016—2018年組織實施“制造(zao)業(ye)升級改(gai)造(zao)重大工程包(bao)”，石(shi)墨烯作為前沿(yan)領域(yu)的重點而被(bei)列(lie)入其(qi)中(zhong)。

（2）《國家創新驅動發展戰略綱要》發布，石墨烯再被點名。2016年5月13日(ri)(ri)，工(gong)信部原材料工(gong)業(ye)(ye)(ye)司在北京(jing)組織召開了石(shi)墨烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)發展座談會，會議凝煉了2016—2017年石(shi)墨烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)化推進(jin)重(zhong)點(dian)，提(ti)出了促進(jin)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)發展的措施與建議；2016年5月19日(ri)(ri)，中(zhong)共中(zhong)央、國(guo)務院印發了《國(guo)家創(chuang)新(xin)(xin)驅動(dong)發展戰略綱要》，石(shi)墨烯(xi)再(zai)被點(dian)名，綱要提(ti)出：發展引(yin)領產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)變革的顛覆性技術(shu)，不斷(duan)催生新(xin)(xin)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)、創(chuang)造新(xin)(xin)就(jiu)業(ye)(ye)(ye)；發揮納米、石(shi)墨烯(xi)等技術(shu)對新(xin)(xin)材料產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)發展的引(yin)領作用。

（3）石墨烯重防腐涂料上榜工信部《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄（2016—2017年本）》。2016年(nian)5月25日，工(gong)信部網站公布了《建材工(gong)業鼓勵推(tui)廣(guang)應用的技術和(he)產品(pin)目錄(lu)（2016—2017年(nian)本）》，其(qi)中有兩項涉及(ji)石(shi)墨烯，分別為石(shi)墨烯粉體和(he)石(shi)墨烯重防腐涂料(liao)。

（4）新材料產業“十三五”規劃將出，石墨烯、3D打印、超導等入選前沿材料發展重點。作為我國七大戰略新(xin)興產業(ye)和“中國制(zhi)造(zao)2025”重(zhong)點發(fa)展的十大領域之一(yi)，前沿新(xin)材料(liao)領域將重(zhong)點發(fa)展石墨烯(xi)、3D打印、超導、智能仿生四(si)大類14個(ge)分類材料(liao)。

4. 3　石墨烯輪胎產業發展前景

工信部、發改委(wei)、科技(ji)部、財(cai)政部近期聯合印發《新(xin)(xin)材料產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)發展指南》，明確提(ti)出大(da)(da)力發展石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)。多數市(shi)場(chang)(chang)機構預(yu)測(ce)，一旦(dan)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)的(de)(de)制(zhi)(zhi)備技(ji)術(shu)和(he)應用(yong)技(ji)術(shu)實現突破，其潛在市(shi)場(chang)(chang)巨大(da)(da)，將給(gei)多個行業(ye)(ye)帶來顛覆性的(de)(de)改變，相關(guan)市(shi)場(chang)(chang)規模(mo)有望快(kuai)速增長，預(yu)計到(dao)2020年(nian)將達到(dao)千億元之巨。2016年(nian)6月30日在上(shang)海(hai)舉(ju)辦的(de)(de)“2016中(zhong)國(guo)國(guo)際石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)創新(xin)(xin)大(da)(da)會暨《2016全球石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)研究報告》首發”新(xin)(xin)聞發布會上(shang)，由中(zhong)國(guo)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)技(ji)術(shu)創新(xin)(xin)戰略聯盟產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)研究中(zhong)心出版的(de)(de)《2016全球石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)研究報告》預(yu)測(ce)，中(zhong)國(guo)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)應用(yong)市(shi)場(chang)(chang)將在2018年(nian)形成產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)爆(bao)點，2020年(nian)將成長至(zhi)1 000億元規模(mo)，這(zhe)項預(yu)測(ce)主要著眼于(yu)采用(yong)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品產(chan)(chan)(chan)值。

安(an)信(xin)證券研報(bao)表示，石墨烯(xi)(xi)應(ying)用(yong)前(qian)景廣(guang)闊，下游產業(ye)鏈將包含眾多(duo)行業(ye)，主要包括半(ban)導(dao)體、柔性電子(zi)、傳感器、能量存儲(chu)與轉換(huan)、復(fu)合材料、生物醫藥、環保(bao)以(yi)及熱管理(li)等(deng)。但目前(qian)受制于應(ying)用(yong)技(ji)術的(de)瓶(ping)頸，諸多(duo)領(ling)域仍(reng)處于研發(fa)和(he)試生產階段，市場規(gui)模偏小(xiao)，一旦石墨烯(xi)(xi)的(de)制備和(he)應(ying)用(yong)技(ji)術實現突破，其市場將會無比巨(ju)大，會給多(duo)個行業(ye)帶來(lai)顛覆性的(de)改變。

縱觀石墨烯應用領域，石墨烯輪胎的應用技術研究及產品開發，國內尚處于起步階段，石墨烯輪胎產業前景廣闊。我國橡膠輪胎科研人員還需不斷努力，為石墨烯輪胎的發展貢獻力量。