“節(jié)油、安全”已成為世界汽車輪胎的發(fā)展趨勢。我國輪胎產(chǎn)量雖居世界第一，但大部分輪胎的節(jié)油性能處于歐盟標簽法分類等級的最低水平，中國輪胎產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。由北京化工大學(xué)張立群教授主導(dǎo)開發(fā)的節(jié)油輪胎用高性能橡膠納米復(fù)合材料設(shè)計及制備關(guān)鍵技術(shù)，對我國輪胎行業(yè)應(yīng)對歐盟輪胎標簽法和貿(mào)易技術(shù)壁壘提供了重要支撐，顯著增強了國產(chǎn)輪胎的國際競爭力。該項目榮獲了2015年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

歐盟數(shù)據(jù)表明，如果全球都采用節(jié)油輪胎，按節(jié)油5%(B級)計算，每年可節(jié)油約200億升，減少二氧化碳排放5000萬噸，對緩解全球能源危機、減少二氧化碳排放以及城市霧霾意義重大。

上世紀90年代，法國米其林公司推出第一款使用特殊性能橡膠納米復(fù)合材料制造的節(jié)油輪胎。2009年歐盟推出全球矚目的輪胎標簽法規(guī)，并于2012年11月1日起執(zhí)行，要求在歐盟銷售的輪胎必須標示出輪胎的滾動阻力(節(jié)油性能)、濕路面抓地指數(shù)(安全性能)的等級，不達到規(guī)定等級不準許進入歐盟市場。

世界著名輪胎公司都競相大力發(fā)展節(jié)油、安全輪胎技術(shù)。我國輪胎年產(chǎn)量占全球輪胎總產(chǎn)量1/3以上。但在2009年，我國大部分輪胎的節(jié)油性能仍處于歐盟標簽法分類等級的最低水平(E級和F級)，再加上特保等貿(mào)易技術(shù)壁壘的打壓，中國輪胎產(chǎn)業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

為此，國內(nèi)加強了輪胎節(jié)油性能提升方面的研究。由于在構(gòu)成輪胎的橡膠部件中，胎面膠、鋼絲圈墊膠和氣密內(nèi)襯層膠納米復(fù)合材料是發(fā)展節(jié)油輪胎的3種關(guān)鍵材料，在國家“863”計劃等項目的資助下，北京化工大學(xué)張立群教授帶領(lǐng)的先進彈性體材料研究中心通過產(chǎn)學(xué)研緊密聯(lián)合，開發(fā)了原位改性分散技術(shù)和乳液納米復(fù)合技術(shù)，解決了工業(yè)化應(yīng)用時納米填料的分散與界面調(diào)控難題。

在此基礎(chǔ)上，他們針對發(fā)展節(jié)油輪胎的3個關(guān)鍵部件，發(fā)明了兼具高節(jié)油、高安全、高耐磨以及抗靜電等性能的輪胎胎面用納米復(fù)合材料及其原位改性分散制備方法，解決了高含量納米二氧化硅在橡膠中大規(guī)?；旌蠒r的納米級分散和界面化學(xué)“錨定”難題;發(fā)明了水相納米解離—改性—乳液共混共凝聚技術(shù)，解決了天然層狀硅酸鹽在橡膠中的納米分散與界面調(diào)控的難題，進而開發(fā)了高氣體阻隔、低黏性損耗和低成本的氣密內(nèi)襯層用納米復(fù)合材料;發(fā)明了天然針狀硅酸鹽納米短纖維與橡膠的納米復(fù)合制備方法，進而發(fā)明了鋼絲圈墊膠用高模量、低黏性損耗的橡膠納米復(fù)合材料。

應(yīng)用該課題開發(fā)的高性能納米復(fù)合材料，北京化工大學(xué)開發(fā)出了高節(jié)油兼具高安全、高耐磨、抗靜電性能的轎車輪胎，并實現(xiàn)了這些材料在轎車節(jié)油輪胎的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，生產(chǎn)出達到國際最好水平的節(jié)油(B級)、安全(A級)輪胎。

國際權(quán)威汽車雜志德國《AUTO BILD》對全球50個品牌輪胎測評表明，采用該技術(shù)生產(chǎn)的節(jié)油輪胎戰(zhàn)勝了眾多國際輪胎著名品牌，與米其林輪胎同獲“最優(yōu)”評價。

國內(nèi)兩家著名輪胎公司利用該項目開發(fā)的技術(shù)，分別形成年產(chǎn)600萬條和500萬條轎車節(jié)油輪胎的生產(chǎn)線。近3年實現(xiàn)產(chǎn)值30.29億元，利稅2.9億元，出口創(chuàng)匯4.18億美元，顯著提升了我國輪胎的國際競爭力。項目的另外兩個完成單位玲瓏輪胎、風神輪胎分列2014年《中國500最具價值品牌排行榜》第126位和197位，前者還榮列2014年亞洲品牌500強。

此外，在該項目的研究過程中，研究團隊獲得發(fā)明專利授權(quán)20件，其他專利6件，在橡膠納米復(fù)合材料方面發(fā)表研究論文239篇，獲3項國際科技獎。