自修补轮胎什么时候问世的？

　　爱游戏官网而且严格地讲，这并不是直接研究市售轮胎产品的自修补（其实按照国外文献翻译过来，一般都是称作自修复或者自愈合。以下统一称为自修复），而是研究轮胎材料的自修复。

　　是怎么实现自修复的呢：为了讲明白，我们先来介绍一下基本的常识与背景知识。

　　首先我们要知道构成轮胎的材料是什么，这个小伙伴们都知道是橡胶。而按照来源分类，橡胶分为天然橡胶与合成橡胶。

　　天然橡胶来自于橡胶树的分泌物（又称乳胶），主要成分是一种聚合物：聚异戊二烯。

　　但是，天然橡胶毕竟是橡胶树的产物，生产起来太慢，也并不是所有国家的气候条件都适合养植，比如东北那疙瘩就养不了，俄罗斯更够呛。因此，可以通过化学合成手段得到与天然橡胶相同结构的聚异戊二烯。再后来又发现，不仅仅是聚异戊二烯，其他很多种类似结构的聚烯烃材料都可以生产出性能相近或更优越的橡胶制品。所以现在用于轮胎生产的合成橡胶聚合物品种已经比较多了，包括丁苯橡胶（苯乙烯和丁二烯的共聚物）、丁基橡胶（异丁烯与异戊二烯的共聚物）、顺丁橡胶（1,3丁二烯的聚合物）等等。

　　得到的这些聚合物就是橡胶了吗？并不是。以上列举的这些聚合物的分子链基本上可以认为是线型结构，强度较差，弹性难以恢复。因此通常需要用硫磺使分子链之间交联得到三维网络结构，再加以一些添加剂就制得轮胎制品。

　　那么普通的轮胎制品为什么缺乏自修复能力呢？从分子层次上说，破损的地方一般都伴随着化学键的断裂，以现今轮胎聚合物的成分，而在平时的使用条件下，这些断裂的化学键难以重新结合。

　　说完了这些，我们再来看看，Amit Das研究的橡胶为什么能够自修复呢？

　　传统的方式是用硫交联溴丁橡胶（BIIR-s），Amit Das偏不，他想起来聚合物中烯丙基溴结构非常容易与多种胺类反应，形成有机盐离子对，就是对溴丁橡胶进行离子化修饰（BIIR-i）。当然，这样做的前提是，这种方式处理出来的橡胶在强度、弹性等性能上与传统方式相比并不会下降。

　　自修复的性能是来自离子对，即便橡胶出现了裂纹（文献里人为将其剪断来模拟破裂），破裂的表面重新接触后，离子对发生重排并与周围的异电性离子团重新结合，这样破镜就能重圆，橡胶就能修复。>

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　　那么对于材料的性能有多大的修复程度呢？从直观观察上来，剪开的断口明显发生了愈合。强度的恢复程度与愈合时间呈现出正相关关系。当然这也是一个潜在的缺点，就是愈合需要的时间过长。>

　　第二个例子就是工业界已经商业化的产品了。是米其林的一款产品。从我查到的信息来看，至少在2014年就研发出来了。（我知道键盘侠们又要喷我是广告写手了，无所谓了，清者自清，不过我倒是希望米其林看见能给我点宣传费啊亲）

　　感兴趣的童鞋请戳：米其林革命性产品——自修复轮胎展示——优酷网，视频观看

　　这款产品为什么能够自修复？实际上与学术界想的完全不同，这个基本上用的就是物理性质，简单粗暴，但是非常好使。

　　原因无它，就是在轮胎的内层加一层特殊的胶料涂层。>

　　当钢钉扎入时，胶料涂层会将钢钉紧紧包住而不漏气（注意轿车车胎一般都是真空胎，即只有外胎，没有内胎）。钢钉被拔出时，顺带着将胶层带出，穿孔的胎面会被胶料涂层瞬间填满，完全没有漏气的发生。宣传上说这种轮胎的操作性能、静音性能、耐磨性能均与普通轮胎一致，实际怎么样我没用过也不好妄下结论。>

　　当然其实普通的轮胎内壁也是涂了胶层的，扎胎后也有一定的防漏气功能，只不过只能做到抑制扎胎后的快速漏气，无法做到完全不漏气。至于这个自修复胶层的成分是什么，恕我没有查到相关的信息，估计也很可能是商业机密。

　　不过这款产品也不是逆天无比，比如钉子不能太大，直径超过6毫米也白扯。（另外我也开了个脑洞：扎了钉子不漏气，那司机要是不经常检查就完全不知道扎了钉子啊，是不是反而对行车安全有影响？）

　　小伙伴们看完这两个例子，觉得学术界与工业界哪家强呢？工业界的这个例子虽然能防止扎胎，瞬间修复，但是没法抑制轮胎本身老化造成的细小的破损，相反，反倒是学术界的那个例子有这个潜力。如果二者可以结合一下就好了。

　　（PS：答主突然想到，有了这种轮胎，是不是车上就不用放备胎了？备胎怎么总是这么悲剧......）>

　　不管是几大巨头轮胎企业，还是专注于自修复轮胎的小公司，基本上在5年前就有产品了。倍耐力2010年就有相关产品通过大众途观的400公里实车测试了。

　　自修复产品也叫Self-sealing，主要技术就是在轮胎内部加一个半流动性质的涂层。

　　这几天去看了一下广饶的轮胎展，差不多有10来家公司都推出了抗刺扎的自密封轮胎，但是普遍用的都是硫化后涂刷工艺。相比于成型时就在内部贴好自密封层胶料，硫化后涂刷工艺的动平衡和均匀性较差。

　　我来谈谈商业化产品的发展。如果轮胎的内层加一层特殊的胶料涂层算是第一代「续跑胎」技术的话，那第二代技术就是轮胎胎体内部设计特殊内部夹层、或者特制内胎。而最新技术是 Goodyear的 AMT自动充气轮胎 (Air Maintenance System)，当察觉胎压低于设定值，充气软管会将胎内因滚动受热膨胀的空气导入胎体，以维持合宜的胎压。

　　传统轮胎能够支撑重量，靠的就是轮胎与轮圈结合，当胎与圈当中的密闭空间充满空气以后便能藉由胎壁、气压来支撑车体、货物、人员的载重。为了让轮胎达到在压力不足、甚至气压为零的状态下，能够以一定的速度 (每小时 80公里~90公里)行驶一定的距离 (10公里~100公里)，势必需要改变传统轮胎的结构。这时候轮胎必须面对二个难题：首先，轮胎必须够坚固，坚固到当所有重量施压于轮胎本体结构上时，不可避免地变形状态下，仍可以乘载车重并保持正常滚动。

　　这时候轮胎从剖面来看，强化的选项之一就是轮胎的胎肩；几乎有推出失压续跑产品的轮胎品牌，都有提供胎肩强化型的失压续跑轮胎产品，可以说是目前市场上的主流。然而，除了强化胎肩之外，另外一种概念则是在轮胎胎体内部设计特殊内部夹层、或者特制内胎，让泄气以后仍能维持轮胎形状的失压续跑科技，但特殊内部夹层与特制内胎，除了重量以外，也代表着需要特殊换胎设备，因此目前较不普遍，然而在追求极速的 Bugatti Veyron、以及 NASCAR赛事的轮胎上，仍可看到胎体内衬型的失压续跑产品。

　　此外，在轮胎与轮圈接触称作胎唇的部位，也是考验着失压续跑科技的另一个关键。失压状态下，若胎唇强度不够而导致变形或损坏，将无法维持轮胎安全性能。所以无论是胎肩强化型失压续跑、或是胎体内部需加上夹层的失压续跑，两者都需要特殊强化的胎唇设计，同时还需要搭配特殊规格的铝圈 (EH2、EH2+)，让轮胎在失压状态下仍能保持与轮圈的密合度。

　　实际上，自修补轮胎（self-sealing tire）的问世远没有人们常常以为的那样晚。早在上个世纪初，以“自修补”为目的的技术就已经被应用于自行车轮胎的生产中。当时，这种技术非常简易，且缺乏进一步研发，因而还未在轮胎市场上流行起来便沉寂下去。

　　直到1995年，通用汽车公司为了提升其下的小型货车的安全性，开始在车辆上装配早期的汽车自修补轮胎。2年后，福特汽车公司也采取了类似的做法，在面包车上装配自修补轮胎。两大汽车制造商的这一举动在汽车制造业产生了不小的震动，越来越多的汽车制造商开始将装配自修补轮胎纳入汽车制造中。

　　经过多年的研发与改良，马牌在2008年的日内瓦车展上展示了成熟的自修补黑科技ContiSeal™，并在2012年获得了该项技术的专利。ContiSeal™技术利用轮胎内侧特制的粘性密封层，在轮胎被异物刺穿（直径不超过5毫米）时迅速封闭破洞，当异物脱落后保持密封状态。在ContiSeal™技术的支持下，80%的轮胎刺穿可以在一瞬间得到解决，驾驶者甚至很难意识到自己刚经历了“危险一刻”。

　　2019年，大陆马牌轮胎中国合肥工厂增建了ContiSeal™自修补轮胎的生产线，这是马牌在全球继葡萄牙和捷克之后第三处具有自修补轮胎生产能力的基地。今年，合肥工厂的自修补项目全面投产，第一批国产化的ContiSeal™轮胎也将在近期上市，助力中国车主每一程无畏荆棘，安心畅行。

　　看到这里的你想必对自修补技术有些兴趣，那么小马哥为你指路两篇更全面、细致地介绍ContiSeal™的原创文章，希望能给你带(shen)来(du)帮(zhong)助(cao)~