轮胎：老“铁”你能行

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相信大家一定知道钢铁侠这个名字，今天我们不罗列钢铁侠的生平事迹，而是来研究一下他名字里的金属Iron——铁。

铁也作为划时代的金属，极大的提高了生产力的发展：它在铁匠手中经过千锤百炼成为刀剑，同样也可以在科学家手中经过层层组装，变为一个高效的催化剂。作为一名奋斗在合成橡胶第一线的科研工作者，我今天就为大伙谈谈铁基催化剂在合成“绿色轮胎”原料胶中的飒爽身影。

轮胎中的“百慕大三角”

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“绿色轮胎”就是要跑的快（滚动阻力低）、跑的稳（抗湿滑性好），还省油（耐磨性好）。长期以来，轮胎胶料的耐磨性、滚动阻力和抗湿滑性，这对三角矛盾一直阻碍着“绿色轮胎”发展推广。反式-1,4-聚异戊二烯橡胶（TPI）、高乙烯基聚丁二烯橡胶（HVBR）和3,4-聚异戊二烯橡胶（3,4-PIp）等新材料的出现，为“绿色轮胎”的研究应用开辟了新途径。

TPI产品的优点：可以有效降低轮胎的滚动阻力和耐磨性；缺点：在轮胎的抗湿滑性能方面有所下降。3,4-Pip产品的优点：用其制备的胎面胶在具有优异的抗湿滑性能，没有严重的生热。

因此，我们设想能不能通过铁基催化剂使得在异戊二烯聚合过程中主链上同时含有TPI与3,4-PIp成分，这样就会使轮胎既兼备了优异的耐疲劳性能和低滚动阻力，又具有较高的抗湿滑性能？

全副武装的“Iron man”            

日前，中科院青岛能源所生物基材料组群王庆刚研究组，就制成了这种复合的“绿色轮胎”。

科研人员设计合成了廉价、简单易得的吡啶亚胺/胺配体，制备新型、结构明确的过渡金属/吡啶亚胺络合物；通过调节配体的电性和空间结构，优化反应条件，实现铁催化异戊二烯高效制备同时含有TPI与3,4-PIp成分的聚合物。

该项研究成果是在聚合过程中就能得到在分子链上同时含有反式1,4-结构和3,4-结构的聚异戊二烯，其比共混胶在生成过程中具有非常明显的两大的优势：1、不需要耗能大的混合工艺；2、混合更加均匀，混合物相分离减小，各自的性能可以得到充分发挥。

对铁说一句：爱你三千遍

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目前，科研人员正致力于提高产品的质量，研究不同结构的铁基聚合物制备成轮胎后各种性能的差异，尤其是轮胎的滚动阻力、耐磨性和抗湿滑性能。相信在不久的将来，通过更多科研人员的努力，也许你会发现，更多老“铁”相关的高性能的生物基橡胶轮胎会制备出来，实现真正的“绿色轮胎”就离我们不远了！

来源：中国科学院青岛生物能源与过程研究所