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2026年10月13日至15日,德国第十六届秋季橡胶会议(16th Fall Rubber Colloquium,KHK 2026)在德国汉诺威召开。会议由德国橡胶研究所(Deutsches Institut fuer Kautschuktechnologie e.V.,DIK)主办,来自世界各地约300名代表出席。中国学者参加了本届会议的全部议程,包括大会报告与多个分会场报告。本届会议主题涵盖可持续橡胶材料、橡胶化学及物理、橡胶加工、模拟仿真等方向,每两年举办一届,是欧洲乃至国际橡胶领域重要的学术交流平台。 中国工程院院士、西安交通大学校长张立群教授出席并作邀请大会报告,报告题目为《Significant Trends in Rubber Research Driven by Environment, Resource, and Sustainability》,从环境约束、资源替代与可持续发展三个维度,系统梳理了橡胶领域正在发生的结构性变化,涵盖天然橡胶替代来源、生物基合成橡胶、生物基填料、低毒助剂与绿色交联体系,以及废旧橡胶绿色脱硫、热解和动态共价闭环回收等方向。 张立群院士在报告中指出,未来橡胶材料研发需进一步融合合成生物学、绿色催化、人工智能和多尺度模拟,以发展高性能、低成本、可持续的橡胶材料。 一、生物基橡胶:从实验室配方到千吨级生产线
北京化工大学王润国教授的报告《Novel Bio-Based Itaconate Elastomers: Synthesis and Applications》介绍的是新型生物基衣康酸酯弹性体的合成策略与应用进展。报道中提到该品种已实现千吨级产业化,并在轮胎、鞋材、传动带、乳胶手套等领域实现了应用;报道未给出具体投产年份与产能数字,相关产业化信息以报道所载为准。 这条报告里最值得发泡行业注意的是应用清单本身:鞋材和乳胶手套都在里面。衣康酸酯弹性体的应用方向与发泡材料产业的交集不只在「橡胶替代」这一层——鞋材是发泡鞋底的基材源头,乳胶手套是薄壁乳胶制品,而乳胶发泡制品(乳胶海绵)在配方思路上与乳胶手套共享同一套聚合物化学基础。也就是说,从这条线进入发泡行业的入口有两个:一是鞋底中底的基材替换,二是乳胶发泡体系的配方延展,后者目前是发泡行业关注较少的一条。 华南理工大学高洋洋教授的报告《Multiscale Simulation on the Fracture Properties of Polymer Nanocomposite》则从多尺度模拟角度探讨了聚合物纳米复合材料的断裂行为,揭示了裂纹主要在软相萌生、少量位于界面,硬相可抑制裂纹过早萌生、扩展和融合。这条结论对发泡材料是有直接工程价值的:发泡制品的断裂路径往往先在泡孔壁(软相)上起裂,多尺度模拟给出的「软相先萌生、界面少量参与」的判断,指向的是增韧相应该放在哪个相里。 二、天然橡胶的化学改性:环氧化程度是一根可调的旋钮北京化工大学吴晓辉副教授的报告《Effects of Epoxidation Degree on Strain-induced Crystallization and Mechanical Properties of Epoxidized Natural Rubber》揭示了环氧化程度对应变诱导结晶、强度和与白炭黑反应性的影响规律。报道提到该技术已在海南天然橡胶产业集团建立千吨级生产线,并已用于高级别轿车轮胎胎面。 应变诱导结晶(strain-induced crystallization,SIC)是天然橡胶独特的能力:橡胶被拉伸时,分子链段规整排列形成晶区,材料随之硬化。环氧化改性改变的是分子链上双键旁边的化学环境,而这个环境恰好同时决定了两件事——链段在拉伸下规整排列的难度,以及它与白炭黑填料表面反应的能力。 对发泡材料行业来说,这个「一根旋钮调两个性能」的思路有直接的迁移价值。发泡橡胶制品的强度提升,恰恰经常受制于同样的矛盾:补强越强,界面结合就越难;界面结合越好,链段的活动性越受限、诱导结晶能力越弱。EPDM(三元乙丙橡胶)与卤化丁基橡胶在发泡密封条和减震件里的应用,一直围绕这个矛盾做文章。环氧化天然橡胶给出的经验是——用化学改性同时打开两个口子,而不是用填料做二选一。 三、界面偶联:从「分散」到「共价结合」的四条技术路线
华南理工大学郭宝春教授的报告《Novel Strategies and Mechanisms for Interfacial Coupling in Rubber/Carbon Black Composites》围绕橡胶/炭黑复合材料界面耦合的新策略与新机制,介绍了脲唑接枝橡胶、腙/亚胺结构以及含胺基等炭黑亲和基团的共聚硫化物低聚物等界面偶联体系,可实现橡胶链与炭黑的高效共价或强界面耦合。 唐征海教授的报告《Functionalized Polysulfides as Novel Interfacial Modifiers in Rubber Composites for Achieving Low Hysteresis》介绍了通过反硫化策略合成氨基、环氧和烷氧基硅烷功能化多硫化物,并将其用作橡胶复合材料界面改性剂的研究。该类改性剂耦合效率高,可显著改善填料分散和界面粘合,降低橡胶复合材料的滞后损失。 吴思武副教授的报告《In-Situ Interfacial Engineering towards High-Performance Rubber Composites Enabled by Functionalized Oligomers》提出基于硫化胶中二/多硫键与功能单体的溶剂热动态共价聚合新方法,少量该低聚物即可增强纳米粒子与橡胶基体间的界面连接,提高界面区厚度和填料分散,降低温升和滚动阻力。 把三条报告放在一起看,是一个递进关系:化学改性炭黑或橡胶链(郭宝春)→ 功能化多硫化物作偶联剂(唐征海)→ 在硫化胶中原位生成偶联网络(吴思武)。共同的目标是让填料与橡胶之间的界面从「物理吸附」变成「化学键合」,从而同时改善分散和滞后。 「降低滞后损失」这一条对发泡行业尤其关键。橡胶发泡制品(密封条、减震垫、缓冲件)的使用性能与滞后损失直接相关——滞后损失决定制品在反复变形中的温升,这个温升在汽车NVH部件、轨道减振件里会直接影响整机的热管理设计。也就是说,界面偶联技术在这条链路上同时是性能问题和能耗问题。 四、纳米填料:纤维素纳米晶与二氧化硅气凝胶双主线
青岛科技大学张建明教授的报告《Advanced Nanofillers for the Rubber Industry: From Traditional to Innovative Applications》围绕橡胶工业纳米填料向生物基、轻量化和功能化发展的趋势,以纤维素纳米晶(CNC)和二氧化硅气凝胶为主线,系统介绍了CNC的低成本规模化制备、水相湿法复合及其通过填料网络约束、应变取向和界面剪切传递实现补强增韧的机制,并展示了CNC作为胶乳生物基分散剂和光子结构色材料的创新应用。 张建明教授报告里那句「填料网络约束、应变取向和界面剪切传递」,把补强机理讲得比教科书更具体:网络约束限制链段滑移,应变取向让链段在受力方向有序排列,界面剪切传递把载荷从基体交给填料。三者缺一,补强就打折。 二氧化硅气凝胶这条线在发泡行业近年被反复讨论,因为它是已知密度最低的固体材料之一,素有「固体空气」之称。但把气凝胶放进配方,物理上的困难和化学上的困难是同源的——它的骨架极稀疏,与基体的界面接触面积理论上极大,实际接触面积却难以做大,这正是需要界面改性剂的地方。 华南理工大学徐铭韩老师的报告《Rapid and Green Fabrication of High-Performance Aramid Nanofiber/Elastomer Composites》设计了一种通过二氧化硅纳米颗粒均匀沉积削弱氢键、减小聚集体尺寸的带电芳纶纳米纤维稳定悬浮液。在丁腈胶乳中,少量带电芳纶纳米纤维即可实现完全絮凝,从而获得稳定均匀分散和强界面耦合。 「通过均匀沉积削弱氢键」这个手法对发泡配方设计有直接启发。芳纶纳米纤维的问题是氢键导致的团聚,而二氧化硅纳米颗粒的均匀沉积提供了一个物理屏障来削弱这种氢键——这是用第三相调控第二相聚集行为的思路,不依赖表面活性剂。在乳液发泡体系里,这个思路同样适用:乳胶阶段就把纤维聚集体尺寸控住,比在干燥后的胶块里再解团聚要省事得多。 五、对发泡材料产业的四条可用结论结论一:生物基弹性体已经过了「能不能产业化」的阶段,问题是「从哪个应用口切入」。衣康酸酯弹性体千吨级落地并进入鞋材、乳胶手套、传动带应用,说明生物基橡胶的技术门槛已经不是产业化本身。对做发泡鞋底中底、发泡乳胶制品的厂子而言,更现实的问题是:生物基胶料与现有发泡配方体系的相容性、硫化窗口、发泡倍率保持能力,这三项需要自行做验证,不能凭「生物基」三个字推断。 结论二:环氧化天然橡胶提供了「同时改两件事」的改性思路,可迁移到发泡橡胶的补强设计。环氧化程度同时调节应变诱导结晶能力和白炭黑反应性,说明化学改性可以绕开「补强与柔性不可兼得」的矛盾。EPDM(三元乙丙橡胶)与卤化丁基橡胶在发泡件上的应用推广如果遇到类似瓶颈,这是一个值得跟踪的技术方向。 结论三:界面偶联的三代技术路线指向同一个工程目标,而「降低滞后」对发泡件是双重收益。共价偶联体系、功能化多硫化物、原位动态共价聚合,层层递进。对发泡橡胶制品,既要靠界面强度撑住反复变形下的形变,又得靠低滞后控制使用温升——界面偶联技术在这两头上是同一个杠杆。 结论四:纳米填料的团聚控制要在成型前的液相阶段解决,而不是事后补救。芳纶纳米纤维/丁腈胶乳那条路线里,「二氧化硅纳米颗粒均匀沉积削弱氢键」是整个方案的关键一步。乳液发泡体系的填料分散问题同理:分散做在混炼或乳化阶段,比在成型后靠偶联剂补救成本低得多。 六、这场会议的信息本身还值得注意的两点
其一,RubberCon2027 会议的筹备在会上被正式介绍。田明教授在介绍中提到,该会议将于2027年5月12日至13日在西安举行。这个时间点对计划做技术储备的企业是有用的日历信息。 其二,会后中国学者访问了德国橡胶研究所和德国大陆轮胎公司。学术机构与轮胎企业同处一条参观路线上,这个安排本身说明了德国橡胶研究所在产业界的实际连接方式——对计划做国际技术跟踪的企业来说,这是一条可参考的路径设计。 需要说明的是,本文的报告内容与观点均转述自塑料机械网对中国学者参会情况的报道,所引报告题目、作者单位、产业化进展等信息均以该报道为准;会议本身每两年举办一届,下一届的具体安排以主办方德国橡胶研究所后续发布为准。 七、发泡橡胶议题的标准接口:把「资源替代」落到可交付的材料上会议最核心的议题是可持续与资源替代。但从产业视角看,这类研究要真正改变发泡企业的采购清单,中间还隔着一层:材料必须能按标准交付,采购方才能在合同里写清楚验收依据。这也是为什么再生聚苯乙烯这类材料的国家标准进展值得发泡行业同步跟踪—— 据全国标准信息公共服务平台登记,GB/T 40006.6-2021《塑料 再生塑料 第6部分:聚苯乙烯(PS)和抗冲击聚苯乙烯(PS-I)材料》由全国塑料标准化技术委员会归口、全国塑料标准化技术委员会循环和环境分会执行,2021年10月11日发布、2022年5月1日实施;GB/T 29645-2013《塑料 聚苯乙烯再生改性专用料》2013年9月6日发布、2014年1月31日实施,2025年7月1日复审结论为继续有效。前者对应再生聚苯乙烯材料本体,后者对应进一步改性的聚苯乙烯再生改性专用料。 这两份标准与本次会议议题的技术接口是明确的:会议报告里的废旧橡胶绿色脱硫、热解与动态共价闭环回收,以及生物基合成橡胶两条路线的最终产品形态,都是「某种来源的弹性体材料」;而这类材料一旦进入量产,第一件事就是要有产品标准可依、有标识与追溯要求可循。GB/T 40006.6-2021 与 GB/T 29645-2013 正是聚苯乙烯这一支已经铺好的接口。 对发泡企业的实际含义很朴素:把采购合同里对标的标准编号写清楚,把标识、可追溯、限用物质这三项要求前置到收货环节。这样等新的再生料或生物基料源真正进入量产时,验收和准入框架不用重做,只换对标的标准号即可。 免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:polyreduct@126.com |