中國報告大廳網訊，2026年，大豆油在工業領域的應用技術持續升級，其中可再生材料替代石油基材料成為行業重要發展方向，大豆油憑藉原料易得、廉價、生物可降解及玻璃化轉變溫度低等優勢，在輪胎製造領域的應用愈發廣泛。我國常年冰雪區域占國土面積的20%，北方冬季及初春道路冰雪災害持續時間長，冬季輪胎的冰雪地制動性能直接關係行車安全，而增塑劑作為冬季輪胎胎面膠的關鍵組分，其性能對胎面膠整體表現影響顯著。當前行業內普遍使用的環烷油屬於石油系操作油，隨著環保可持續要求的不斷提高，用大豆油替代環烷油成為輪胎行業綠色轉型的重要路徑，相關技術研究也取得了突破性進展。以下是2026年大豆油行業技術分析。 

  一、大豆油應用於冬季輪胎胎面膠的試驗基礎

  《2025-2030年全球及中國大豆油行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，大豆油主要由不飽和脂肪酸甘油三酯組成，其主要成分脂肪酸中的亞油酸占48%~59%，油酸占17%~30%，玻璃化轉變溫度(Tg)低，運動粘度小，將其應用於冬季輪胎胎面膠配方中，可進一步降低膠料的Tg，提升膠料綜合性能，保障輪胎在冰雪路面的制動效果，應用前景廣闊。為明確大豆油對冬季輪胎胎面膠性能的具體影響，開展了系統試驗，試驗核心為以大豆油等量替代環烷油，對比分析膠料各項性能變化，試驗相關基礎條件如下。

  1.1 大豆油及試驗原材料基本性能

  試驗所用原材料包括天然橡膠(NR，STR20)、順丁橡膠(BR，牌號9000)、丁苯橡膠(SBR，3種型號)、白炭黑(牌號1165MP)、偶聯劑Si69、大豆油、環烷油等，其中3種SBR、大豆油與環烷油的基本性能如下表所示，相關性能採用差示掃描量熱法(DSC法)等標準方法測試。

  1.2 大豆油相關試驗配方設計

  試驗共設計6組配方，核心變量為增塑劑類型(大豆油與環烷油)，每組配方中大豆油與環烷油用量均為35份，等量替代，配方其餘組分及用量統一為NR 60份、BR 10份、白炭黑67份、偶聯劑Si69 6.03份、活化劑5份、防老劑4份、硫黃/促進劑5份。

  1.3 試驗設備、試樣製備及性能測試方法

  試驗所用設備包括XK-160型開煉機、XSM-2型切向型密煉機、MDR-2000型無轉子硫化儀、dispersed GRADER型填料分散儀、XLB-D 600×600型平板硫化機、TC-M474型邵爾A型硬度計、AI300型拉伸試驗機、ARES-G2型旋轉流變儀、STDA861型動態熱機械分析(DMA)儀、LAT-100型磨耗抗濕滑試驗機等。

  膠料採用兩段混煉工藝製備：一段混煉在密煉機中進行，密煉室溫度為90℃，轉子轉速為80 r·min⁻¹，混煉工藝為：投入生膠，混煉30s→加入2/3填料，混煉40s→加入剩餘1/3填料和油，混煉40s→加入其他助劑，混煉30s→150℃排膠;二段混煉在密煉機中進行，密煉室溫度為30℃，轉子轉速為60 r·min⁻¹，混煉工藝為：加入一段混煉膠，混煉30s→加入硫黃、促進劑，混煉40s→上壓砣清掃，混煉30s→排膠。膠料在開煉機(輥筒溫度為40℃，輥速比為1.4，輥距為0.9mm)上下片，將混煉膠過輥3次，在0.2mm輥距下打三角包4個，然後在2mm輥距下打卷3次後下片備用。終煉膠在室溫下停放12h以上，採用無轉子硫化儀測試膠料的硫化特性，測試溫度為150℃;膠料在平板硫化機上硫化，硫化條件為150℃/10MPa×(t₉₀+5min)。

  性能測試方法如下：(1)剪切應變性能：以60℃時的損耗因子(tanδ)最大值(tanδmax)表徵，採用旋轉流變儀測試，周向剪切模式，測試條件為：應變範圍0.1%~60%，溫度60℃，頻率10Hz;(2)DMA分析：採用DMA儀進行溫度掃描，拉伸模式，測試條件為：靜態應變3%，動態應變0.25%，頻率10Hz，溫度範圍-60~80℃，升溫速率3℃·min⁻¹;(3)摩擦因數：採用磨耗抗濕滑試驗機進行測試，干摩擦因數測試條件為：負荷75N，溫度22℃，滑移角10°，試驗速度20km·h⁻¹;濕摩擦因數測試條件為：負荷75N，溫度22℃，滑移角15°，試驗速度1.5km·h⁻¹;冰摩擦因數測試條件為：試驗溫度-15、-10、-5℃，負荷75N，試驗速度0.6km·h⁻¹;(4)其他性能：均按照相應的國家標準測試。

  二、大豆油對冬季輪胎胎面膠硫化特性的影響

  硫化特性是膠料加工和使用的基礎，大豆油的加入的會改變膠料的硫化過程，進而影響膠料的加工性能和最終使用性能。

  從測試數據可以看出，以大豆油等量替代環烷油後，膠料的硫化特性發生了顯著變化，核心影響如下：一是膠料的門尼粘度減小，其中1#配方(環烷油)門尼粘度為33，2#配方(大豆油)為31;5#配方(環烷油)為37，6#配方(大豆油)為35，這是由於與環烷油相比，大豆油的運動粘度更低，增塑效果更明顯，能夠有效降低膠料的粘度，改善加工流動性;二是膠料的門尼焦燒時間縮短，硫化速度加快，如1#配方t₅為29.9min，2#配方為27.8min;3#配方t₅為28.3min，4#配方為26.4min，這主要是因為大豆油的不飽和鍵較多，與橡膠分子的相容性較好，比含有較多惰性環烷烴的環烷油更不易形成阻礙硫化的團簇結構，從而加快硫化進程;三是膠料的交聯密度(以Fmax - FL表徵)減小，1#配方交聯密度為17.6dN·m，2#配方為14.4dN·m;5#配方為17.5dN·m，6#配方為15.3dN·m，這是由於大豆油的極性組分可以與白炭黑表面的羥基發生反應，減小了白炭黑羥基之間的作用力，減少了白炭黑的團聚，促進了白炭黑的良好分散，進而降低了交聯密度。總體而言，大豆油的加入能夠改善膠料的加工性能，為後續胎面膠的製備提供便利。

  三、大豆油對冬季輪胎胎面膠物理性能的影響

  物理性能是冬季輪胎胎面膠的核心性能指標，直接決定輪胎的承載能力、耐磨性能和使用安全性，大豆油對膠料物理性能的影響通過系統測試得出，具體數據如下表所示，其中tanδ和儲能模量(G')與應變的關係曲線可直觀反映膠料的應變特性，ΔG'為應變0.1%與應變60%時的G'之差。

  冬季輪胎在極寒條件下行駛，要求胎面膠低溫下具有更低的硬度和模量，從而增大與冰雪路面的接觸面積，提高膠料的抓著力。從測試數據可以看出，大豆油對膠料物理性能的改善作用顯著，具體表現為：一是膠料在0~-40℃時的邵爾A型硬度增幅和低溫下的邵爾A型硬度更低，如1#配方0~-40℃硬度增幅為8.5%，2#配方(大豆油)為5.5%;5#配方增幅為7.0%，6#配方(大豆油)為3.6%，-40℃時1#配方硬度為64度，2#配方為58度，這有利於冬季輪胎胎面膠在冰雪地上的摩擦力提升;二是填料的分散性提高，1#配方填料分散度為85.9%，2#配方為87.1%;5#配方為90.2%，6#配方為93.4%，定伸應力減小，這是由於大豆油的運動粘度小，增塑效果好，能夠有效分散白炭黑;三是通常以300%定伸應力/100%定伸應力之比表徵聚合物-填料之間的相互作用，雖然大豆油的增塑效果更好，但300%定伸應力/100%定伸應力之比更大，如1#配方為3.5，2#配方為3.6;5#配方為3.8，6#配方為3.9，這也表明填料的分散性更好;四是膠料的拉伸強度、拉斷伸長率和撕裂強度增大，1#配方拉伸強度為18.6MPa，2#配方為19.9MPa;5#配方為19.7MPa，6#配方為21.0MPa，拉斷伸長率和撕裂強度也呈現相同增幅趨勢，這是因為大豆油減小了白炭黑羥基之間的作用力，減少了白炭黑的團聚，從而減少了硫化膠的應力集中破壞點;五是膠料的DIN磨耗指數增大，1#配方為104，2#配方為134;5#配方為112，6#配方為137，這是由於填料分散性和分子鏈運動性更好的緣故，能夠有效提升胎面膠的耐磨性能。

  一般來說，填充硫化膠的能量耗散來源於填料聚集體的破壞和重建，因此60℃時的tanδmax與輪胎的滾動阻力呈正相關性，而ΔG'可以表徵填料的分散程度。從數據可以看出，以大豆油等量替代環烷油後，膠料60℃時的tanδmax和ΔG'減小，如1#配方tanδmax為0.143，ΔG'為4.677MPa，2#配方分別為0.134和3.632MPa;5#配方分別為0.122和3.057MPa，6#配方分別為0.108和3.051MPa，說明大豆油的加入能夠有效改善填料分散性，降低滾動阻力，有利於延長輪胎行駛里程。

  四、大豆油對冬季輪胎胎面膠動態力學性能的影響

  動態力學性能直接關係冬季輪胎胎面膠在不同溫度下的使用效果，尤其是低溫環境下的柔韌性和抓著性能，大豆油對膠料動態力學性能的影響通過DMA溫度掃描測試得出，測試數據如下表所示，其中E'為彈性模量，E''為損耗模量，J*為複合柔量，Tg為玻璃化轉變溫度。

  作為冬季輪胎胎面膠配方，越低的Tg意味著在低溫區間其模量越低，柔韌性越好，更適合冰雪路面行駛。從測試數據可以看出，由於大豆油的運動粘度和Tg低於環烷油，因此以大豆油等量替代環烷油後，膠料的Tg降低，溫度掃描曲線向低溫方向偏移，如1#配方Tg為46.8℃，2#配方(大豆油)為49.1℃;3#配方為45.6℃，4#配方(大豆油)為49.0℃，這一變化使得膠料在低溫環境下的柔韌性顯著提升。同時，大豆油增塑的膠料的低溫E''減小，該指標與胎面冰摩擦因數有較好的負相關性，表明大豆油增塑的膠料的冰摩擦因數增大，如-20℃時1#配方E''為8.505MPa，2#配方為6.169MPa;5#配方為8.222MPa，6#配方為6.474MPa，這為提升輪胎冰雪地制動性能提供了支撐。

  一般來說，低溫(-20℃)下的J*可以反映冬季輪胎的雪地制動性能，從數據可以看出，大豆油增塑的膠料在-20℃時的J*更大，如1#配方為0.033，2#配方為0.043;5#配方為0.037，6#配方為0.043，說明胎面膠使用大豆油增塑可能具有較好的雪地摩擦因數。綜合來看，大豆油行業增塑的膠料在低溫下的硬度和模量更低，可以增大與冰雪地路面的接觸面積，進而提高在冰雪路面的抓著力，滿足冬季輪胎的使用需求。

  五、大豆油對冬季輪胎胎面膠抓著性能的影響

  抓著性能是冬季輪胎的核心性能，直接決定輪胎在幹路面、濕路面和冰雪路面的制動效果，大豆油行業對膠料抓著性能的影響通過LAT摩擦因數測試得出，從測試數據可以看出，以大豆油等量替代環烷油後，膠料的干摩擦因數和濕摩擦因數基本沒有損失，部分配方甚至略有提升，如1#配方干摩擦因數為1.176，2#配方(大豆油)為1.185;1#配方濕摩擦因數為0.873，2#配方為0.891，這表明在冬季輪胎胎面膠中使用大豆油增塑不會降低膠料的乾濕地制動性能，能夠保證輪胎在常規路面的行駛安全性。