“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)。由北京化工大學張立群教授主導開發(fā)的節(jié)油輪胎用高性能橡膠納米復合材料設計及制備關鍵技術，對我國輪胎行業(yè)應對歐盟輪胎標簽法和貿(mào)易技術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。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)襯層膠納米復合材料是發(fā)展節(jié)油輪胎的3種關鍵材料，在國家“863”計劃等項目的資助下，北京化工大學張立群教授帶領的先進彈性體材料研究中心通過產(chǎn)學研緊密聯(lián)合，開發(fā)了原位改性分散技術和乳液納米復合技術，解決了工業(yè)化應用時納米填料的分散與界面調(diào)控難題。

在此基礎上，他們針對發(fā)展節(jié)油輪胎的3個關鍵部件，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)模混合時的納米級分散和界面化學“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，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合材料。

應用該課題開發(fā)的高性能納米復合材料，北京化工大學開發(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，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20件，其他專利6件，在橡膠納米復合材料方面發(fā)表研究論文239篇，獲3項國際科技獎。