利用生質由來丁二烯橡膠製作車用輪胎,材料性能與石油來源的橡膠相當

 

刊登日期:2021/9/14
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日本新能源產業技術總合開發機構(NEDO)於日前發表,與產業技術總合研究所(AIST)、先端素材高速開發技術研究組合(ADMAT)、橫濱橡膠共同進行了一項利用生質由來聚丁二烯橡膠(Butadiene Rubber)之汽車輪胎試作的連續製程實證計畫。研究團隊在2019年開發了可解析觸媒混合狀態、反應條件等相關大量數據的高產量系統(High Throughput System),以及應用了數據驅動型學習、觸媒資訊學的觸媒系統,進而以生成的丁二烯合成聚丁二烯橡膠,且於2020年將觸媒系統的丁二烯產收率提高了1.5倍。

此次研究首先是利用先前開發的高產量觸媒活性評估裝置,取得反應系統放大規模生產(Scale up)所需之數據,並以此為基礎,設計製作了生質乙醇處理量提升500倍達到1.0L/h的大型觸媒反應裝置。接著透過反應溫度、乙醇流量等反應條件的最佳化、生成丁二烯收集方法的改良等措施,以連續反應合成出約20公斤的丁二烯。最後將丁二烯予以蒸餾精製以達到高純度化,利用透過聚合反應後取得的聚丁二烯橡膠做為原料,試做了車用輪胎。

試作輪胎的尺寸與高性能房車輪胎(Grand Touring Tire)「BluEarth-GT AE51」相同,目前以石化由來橡膠製作的胎面行駛面(Tread Cap)、輪胎側壁(Sidewall)全部變更為生質乙醇來源的聚丁二烯橡膠與天然橡膠,且擁有與既有石油來源之橡膠輪胎同等水準的材料性能。今後研究團隊將繼續推動高產量觸媒開發裝置群的建置,並累積相關數據資料,期進一步提高生產性,擴大適用於其他材料的開發用途。


資料來源: https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101463.html
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