Kinas nye gummifabrikk kan endre dekk for elbiler og tungtransport

Teknologien er utviklet av Changchun Institute of Applied Chemistry gjennom mer enn seks tiår. Den bruker neodymium – et sjeldent jordartsmetall – som katalysator i stedet for den nikkelbaserte katalysatoren som brukes i konvensjonell polybutadiengummi. Resultatet er en annen molekylstruktur, med høyere andel cis-1,4-bindinger og mer lineære og ensartede polymerkjeder. Det gir gummien bedre mekaniske og termiske egenskaper.

Hvorfor er dette interessant for dekk?

Polybutadiengummi er et viktig råmateriale i dekk. Når materialet får lavere rullemotstand, går mindre energi tapt når dekket beveger seg. For en elbil kan det bidra til lengre rekkevidde, mens det i biler med forbrenningsmotor kan gi bedre drivstofføkonomi.

Kildene peker også på flere andre fordeler sammenlignet med tradisjonell nikkel-katalysert gummi:

• Høyere slitestyrke: Dekkene kan tåle tung belastning og lang kjørelengde bedre.
• Større styrke og rivemotstand: Viktig for lastebiler, busser, anleggskjøretøy og terrenggående kjøretøy.
• Bedre utmattingsmotstand: Materialet skal tåle gjentatte belastninger over tid.
• Bedre egenskaper i kulde: Gummien holder seg mer fleksibel og kan dermed få lavere risiko for sprekkdannelse.
• Mindre varmeutvikling: Ved langvarig kjøring i høy hastighet kan dette bremse materialslitasje og redusere belastningen på dekket.

Kombinasjonen gjør Nd-BR særlig relevant for to markeder med høye krav: elbildekk, der energieffektivitet er avgjørende, og dekk til tunge kjøretøy, der levetid, varmehåndtering og robusthet står sentralt.

Fra laboratorieforskning til masseproduksjon

Kinas arbeid med sjeld jord-katalysatorer for produksjon av butadiengummi går tilbake til 1960-tallet. Changchun-instituttet var blant de første i verden til å publisere forskning på området. Den nye fabrikken representerer det som omtales som andre generasjon av denne industrielle teknologien.

Ifølge de kinesiske kildene omfatter løsningen blant annet:

• presis kontroll av katalysatorens struktur
• helautomatisert produksjon med en såkalt «ett-trykks»-arbeidsflyt
• teknologi og utstyr utviklet og produsert i Kina
• mulighet til å produsere flere kvaliteter med ulik Mooney-viskositet, en standard måling av gummiens viskositet og bearbeidbarhet

Forskerne oppgir også at de har løst flere tidligere utfordringer, blant annet fremstilling av homogene katalysatorer med ett aktivt sete, tilpasning til variasjoner i råmaterialer og integrering av langkjedet forgrening og funksjonalisering i produksjonsprosessen.

Et strategisk steg for Kinas råvarekjede

Dushanzi-anlegget beskrives som Kinas første storskala fabrikk for sjeld jord-basert gummi der både teknologi og utstyr er utviklet innenlands. Det kan redusere avhengigheten av utenlandske lisenser, katalysatorer og prosessleverandører i dekkindustrien.

Betydningen handler derfor om mer enn selve produksjonsvolumet. Kina har en dominerende posisjon innen utvinning og foredling av sjeldne jordarter. Ved å bruke disse ressursene i videreforedlede produkter som spesialisert dekkråvare, styrker landet kontrollen over en større del av verdikjeden – fra råmateriale til ferdig industriprodukt.

Prosjektet føyer seg inn i en lengre utvikling. I 2012 ble et anlegg for sjeld jord-basert isopren-gummi med en kapasitet på 30 000 tonn i året industrialisert. I 2014 ble en ny katalysator oppgitt å ha redusert katalysatorkostnaden med over 90 prosent og forkortet polymeriseringstiden fra sju timer til to og en halv time.

Det vi fortsatt ikke vet

Selv om fabrikkens kapasitet og de oppgitte materialegenskapene er godt omtalt, er ikke alle detaljer offentlige. Det er blant annet ikke publisert tall for katalysatormengde eller hvor mye katalysator som kan gjenvinnes. Derfor er det fortsatt uklart hvor mye sjeld jord-metall anlegget faktisk vil forbruke, og hvor stor effekt det kan få på den globale etterspørselen etter slike metaller.

Konklusjonen

Fabrikken i Dushanzi gjør en forskningsfordel Kina har bygget opp over flere tiår, om til industriell produksjon i stor skala. Nd-BR kan gi dekk med lavere energitap, bedre slitestyrke og større motstand mot kulde og belastning.

For elbiler kan det først og fremst bety et mulig bidrag til bedre rekkevidde. For tungtransport kan den viktigste gevinsten være mer robuste dekk med bedre varme- og utmattingsmotstand. Samtidig viser prosjektet hvordan Kina forsøker å flytte sjeldne jordarter fra råvareeksport til høyverdige materialer og ferdige industrikjeder.