科技日报记者 魏依晨
3月19日，记者从江西黑猫炭黑股份有限公司（以下简称“黑猫股份”）获悉，由该公司与北京化工大学联合研发的湿法母胶技术已完成规模化产线建设，国内首条2万吨/年湿法母胶量产生产线近日在黑猫股份旗下辽宁基地顺利竣工投产。该产线为青岛4000吨中试线的放大项目，标志着黑猫股份湿法母胶技术正式迈入规模化量产阶段。
传统干法混炼工艺依靠机械剪切力将炭黑混入生胶中，存在填料分散不均、能耗高、粉尘污染等缺陷。
记者了解到，早在2018年，中国工程院院士张立群，北京化工大学材料科学与工程学院博士、项目负责人吴晓辉所带领的研发团队，便与黑猫股份开展深度合作，围绕工艺设计、配方开发以及新型装备设计制造等关键环节展开联合攻关。经过数年潜心研究，团队创新性采用液相复合技术，通过炭黑浆料制备、液相复合絮凝、后处理加工等工序，实现了炭黑在橡胶基体中的纳米级均匀分散。由此制备出的母胶更易混炼，可实现节能30%以上，同时具备高补强、高伸长、低滞后损失等优良性能。
经大量实验数据验证，湿法母胶在保持拉伸强度等基本物性与干法胶相当的前提下，耐磨性能提升约20%，动态滞后性能改善约30%。同时，由于湿法母胶为片状，投料过程无炭黑粉尘飞扬，能显著改善生产环境。
“湿法母胶技术还通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定，中国工程院院士蹇锡高、王玉忠等领衔的鉴定委员会一致认为，该技术具有自主知识产权，居国际领先水平。”黑猫股份研究院负责人石玉明介绍，项目于2022年在青岛黑猫建设中试生产线，2023年完成升级改造，2024年在黑猫股份旗下辽宁黑猫复合新材料科技有限公司投资建设16万吨/年量产线，一期2万吨/年于近期竣工投产。
“人才是科技创新的核心支撑。黑猫股份打破传统薪酬体系限制，柔性引进炭黑领域顶尖专家十余人，精准补齐技术短板。同时，深化产学研协同育人，与青岛科技大学、北京化工大学等高校建立长期合作，联合培养研究生16名。此外，通过‘师徒制’定向培育青年技术骨干40余人，搭建成果导向的晋升通道，构建起可持续人才生态。”石玉明介绍，黑猫股份建成炭黑行业首个院士工作站、先进碳基纳米新材料联合研发中心，打造“企业出题—高校解题—市场验题”的闭环研发模式，实现研发、试验、产业化无缝衔接。
“千吨级中试到万吨级量产的跨越，是产学研深度融合、科技创新转化的重要成果。黑猫股份将持续优化工艺、提升产品品质，推动湿法母胶在减震件、密封件、新能源汽车橡胶部件等高端领域的应用拓展。”石玉明说。
据悉，该项目从2023年开始，针对下游客户的应用需求，成功开发了8个牌号产品，覆盖宽体车胎面、宽体车基部胶、宽体车肩垫胶、全钢胎胎面、全钢胎基部胶、全钢胎肩垫胶、全钢胎包边胶及巨胎胎面等全场景应用。在成品轮胎验证中，采用湿法母胶制备的16.00R25轮胎经第三方测试，耐久性能由传统轮胎的100小时提升至150小时；矿区实际跟踪测试显示，每毫米花纹行驶里程由1600公里/毫米提升至2600公里/毫米，大幅提升了轮胎使用寿命。
“湿法母胶技术不仅解决了行业长期存在的分散难题，更为轮胎行业绿色制造和节能降碳提供了可行路径。”吴晓辉说。
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