新型硅胶轮胎密封剂可阻止钉子穿透

这项技术是如何运作的,以及为什么一种新材料有望带来可持续性效益。
如果您轧过了钉子,希望内部密封剂能发挥作用。陶氏化学

最糟糕的情况是,爆胎是一种不便。无论您是自己拿出千斤顶和套筒扳手更换轮胎,还是等待 AAA 来救援,这都会浪费大量时间。而且,在电动化时代,轮胎正出现新的复杂性。电动汽车很重,而且设计者为了减轻重量而选择取消备胎。此外,电池占用的空间很大,留给携带备胎的空间就更少了。总的来说,据轮胎公司普利司通称,目前在美国销售的新乘用车中,约有三分之一未配备备胎。

自封技术可以缓解没有备胎的问题,腾出空间并减轻车辆的整体重量,从而提高总续航里程。全球制造商陶氏化学(Dow)宣布推出一种可回收的硅胶自封轮胎解决方案,该解决方案将使驾驶员即使在轮胎外壁被尖锐物体(如钉子)刺穿后也能长途行驶。它能密封内层以保持轮胎气压。无需套筒扳手。 

下面是它的工作原理。

硅胶与其他密封剂的比较

这本身就能为驾驶员在爆胎后继续行驶提供一项重大好处,但更令人印象深刻的是硅胶密封剂的可持续性,陶氏化学和普利司通宣称。普利司通轮胎消费轮胎总监 Bob Lux 向《大众科学》解释了为什么硅胶比丁基橡胶和天然橡胶等传统密封剂更容易使用。丁基橡胶是一种广泛用于粘合剂和密封剂的弹性体聚合物,于 20 世纪 40 年代发明。多年来,它一直被有效地用作密封剂,但普利司通等公司发现,它存在许多可以通过硅胶解决的挑战。

“制造商开始更广泛地应用密封剂,”Lux 说。“这并非完全是新的,它们自 20 世纪 90 年代以来就以某种形式存在了,但如今已大大改进,因为硅胶密封剂不会引起行驶颠簸。过去,密封剂不会固定到位,会移动并导致不平整。今天的密封剂不会引起这个问题。”

与 Fix-a-Flat 等售后密封剂(以一次性罐装出售)不同,这种硅胶密封剂在制造过程中会添加到轮胎上,以提供预防性保护。它能密封穿刺的伤口,像超级英雄在银幕上吸收和瞬间治愈史诗般的战斗一样,保持轮胎气压。

理想情况下,这就是它的工作原理。陶氏化学

可持续轮胎实践

从节能的角度来看,硅胶也更容易使用,因为它是在室温下应用的。天然橡胶和丁基橡胶在预处理阶段到应用都需要加热,而加热会消耗更多能源。以前的密封剂材料也很粘,这在回收过程中会造成严重问题。轮胎会被切碎并以多种方式回收,用作道路铺设材料、游乐场材料,或重新用于轮胎制造循环。

“在轮胎的报废处理阶段,传统密封剂的存在会使回收变得非常困难,”Lux 说。“[传统]密封剂会堵塞用于回收的轮胎切割机。”

但硅胶不会。使用这种新型密封技术可以减少垃圾填埋场中的轮胎数量,尽管需要先去除硅胶。然后,硅胶本身可以单独回收,用作工业润滑剂、游乐场覆盖物等。

防爆轮胎还是密封剂?

说到爆胎,您可能听说过防爆轮胎。近年来,由于其便利性,它们越来越受欢迎。普利司通和 BFGoodrich 等公司生产防爆轮胎,它们采用加固的侧壁,让驾驶员能够缓慢行驶到更安全的地方更换轮胎。

同时,在轮胎被刺穿的情况下,可修复区域约为四分之一英寸,密封剂可以使轮胎保持在一起。基本上,防爆轮胎可以在难以处理的侧壁穿刺的情况下提供帮助,而密封剂则保护胎面区域。

理论上,硅胶密封剂可以与防爆轮胎搭配使用以提供额外保护,但目前这种组合并非电动汽车的优先事项。“我们看到了硅胶密封剂对续航里程的巨大影响,”Lux 说。“它更轻,并且不会影响滚动阻力。”

普利司通很快将在与某汽车制造商合作的轮胎中加入这种共同开发的密封剂;Lux 表示,该产品将于 2023 年发布。

 

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特约撰稿人

Kristin Shaw自2022年起为Popular Science撰写汽车相关文章。在成为一名专注于汽车的记者之前,她在电信、科技和航空领域积累了丰富的经验。


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