【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】9月30日消息，近日，四川輕化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院傳來(lái)振奮人心的消息，陳建教授率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在高分子科學(xué)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們獨(dú)立提出了全新的炭黑超硬度概念，為橡膠耐磨補(bǔ)強(qiáng)提供了顛覆性的理論解釋?zhuān)晒沂玖碎L(zhǎng)久以來(lái)汽車(chē)輪胎為何保持黑色的秘密，為高分子科學(xué)行業(yè)帶來(lái)了理論與實(shí)踐的雙重革新。
陳建教授在高分子物理教學(xué)的深入研究中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論在解釋炭黑提高耐磨性方面存在明顯不足。盡管主流理論能夠解釋部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但對(duì)于炭黑加入量與性能關(guān)系的預(yù)測(cè)卻顯得力不從心。為此，陳建教授提出了炭黑表面高硬度的概論，以及完整的炭黑補(bǔ)強(qiáng)耐磨三要素理論。這一理論不僅具備預(yù)測(cè)與判斷功能，還能夠直接指導(dǎo)企業(yè)的科技發(fā)展和高校教學(xué)內(nèi)容的更新。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，陳建教授的新理論涵蓋了炭黑在橡膠補(bǔ)強(qiáng)中的不可替代性，特別是炭黑表面超硬度對(duì)耐磨性的關(guān)鍵作用。該理論認(rèn)為，輪胎在工作時(shí)，實(shí)際上是炭黑顆粒與地面接觸，而炭黑表面的超硬度正是耐磨的關(guān)鍵因素。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于炭黑生產(chǎn)企業(yè)和輪胎企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑具有至關(guān)重要的意義。
多年來(lái)，陳建教授的炭黑研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，不斷取得豐碩成果。他們不僅成功命中了炭黑產(chǎn)業(yè)的第一項(xiàng)自然基金，還相繼獲得了關(guān)于炭黑活性和炭黑結(jié)合膠的國(guó)家自然科學(xué)基金支持。團(tuán)隊(duì)在研究過(guò)程中，利用盒子法計(jì)算炭黑分形值，建立了微觀形貌結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，并拍出了高質(zhì)量的圖片，確定了高結(jié)構(gòu)炭黑聚集體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。這些研究成果為后續(xù)的炭黑研究提供了寶貴的方向和啟示。
陳建教授發(fā)現(xiàn)新理論的過(guò)程頗具戲劇性。在2020年新冠疫情期間，小組研究一度陷入瓶頸。然而，在與研究生討論實(shí)驗(yàn)時(shí)，陳建教授獲得了靈感。經(jīng)過(guò)艱苦的實(shí)驗(yàn)，他們成功測(cè)定了炭黑表面的硬度，并在全國(guó)炭黑展望會(huì)上引發(fā)了轟動(dòng)。2023年，這一成果在世界炭黑大會(huì)上正式宣布，引起了中外企業(yè)和橡膠媒體的廣泛關(guān)注。
然而，輪胎和炭黑行業(yè)仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。近年來(lái)，炭黑基礎(chǔ)理論研究停滯不前，老一代科學(xué)家的離世或退休導(dǎo)致新研究者的缺乏。同時(shí)，王夢(mèng)姣先生提出的區(qū)分炭黑表面活性的反氣相色譜法未能在企業(yè)中得到廣泛貫徹，也未上升為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。如果無(wú)法解釋清楚炭黑補(bǔ)強(qiáng)的本質(zhì)，輪胎技術(shù)將面臨被動(dòng)局面，甚至可能面臨替代填料、大數(shù)據(jù)與人工智能等新興技術(shù)的挑戰(zhàn)。
陳建教授團(tuán)隊(duì)的研究成果為炭黑和輪胎行業(yè)帶來(lái)了新的希望與挑戰(zhàn)。他們的創(chuàng)新理論有望得到廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)不斷向前發(fā)展。
