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杜邦：Hytrel熱塑性彈性體助力電動自行車打造無氣輪胎

近年來，電動自行車的需求呈爆發(fā)式增長。人口結(jié)構的變化、城市化率的提高以及人們對戶外活動興趣的增加，導致了對環(huán)保出行的需求不斷地增長。2020年至2023年，預計全球?qū)⑹鄢?.3億輛電動自行車（完全使用電池驅(qū)動技術），預計2023年全球?qū)⑹鄢鲭妱幼孕熊嚩噙_4000萬臺。

輕型電動汽車協(xié)會估計，2021美國進口了約79萬輛電動自行車，相比前一年進口的近45萬輛和2019年進口的約25萬輛，2021年進口量大幅增加。2020年，美國的電動自行車銷量已經(jīng)超過了傳統(tǒng)兩輪車的銷量。

現(xiàn)在許多公司和市政當局也支持電動自行車等出行解決方案，以減少通勤者產(chǎn)生的二氧化碳排放。杜邦移動和材料公司的聚合物解決方案能使自行車騎行人和電動自行車制造商獲益。該公司將參加2022年K展，并將其在汽車應用方面取得的令人矚目成果的專業(yè)知識帶入這個新興市場。

杜邦移動與材料公司的電動自行車和機器人應用開發(fā)專家Clement Lopez表示：“電動自行車制造商可以利用我們的經(jīng)驗來實現(xiàn)他們的目標，例如輕量化、部件整合、熱管理、耐化學性、減少摩擦、降低沖擊和提高耐用性等。這是一個不斷發(fā)展和快速變化的行業(yè)，參與其中非常有趣。”

在最近的一個項目中，Biron Etudes公司的創(chuàng)始人設計師Didier Biron與杜邦公司合作制造了一個概念性的無氣輪胎。Clement Lopez和團隊幫助選擇了特定等級的Hytrel熱塑性彈性體（TPE）（HYT6356），其肖氏D硬度為60，能夠提供正確水平的抗沖擊性、抗彎曲疲勞性、耐高低溫性和可回收性。

該設計結(jié)合了與橡膠胎面粘合的Hytrel側(cè)壁。這些側(cè)壁被設計成兩個半殼狀，可以安裝在標準輪輞上。

Biron Etudes公司進行的試驗證實，設計和材料組合能夠支持載荷/規(guī)范限制，并且變形（垂直方向）在可接受范圍內(nèi)。此外，基于路緣的正面碰撞試驗，無氣輪胎具有優(yōu)異的抗沖擊性能。

Biron Etudes公司的無氣輪胎可以顯著減少維護時間和成本，因為它不容易被刺穿，并且兩件式設計允許在不拆卸防盜螺絲的情況下快速更換。由于具有更高的滾動阻力，新型無氣輪胎的效率比傳統(tǒng)輪胎高80%。因為它的目標是用于共享自行車，所以效率降低一點也是可以接受的。

Clement Lopez補充道：“杜邦在電動自行車解決方案方面還有更多的優(yōu)勢。除了輪胎之外，我們還專注于車架和座鞍。我們正在考慮使用全部由塑料注塑成型的車架，以及在座鞍中使用Hytrel泡沫，或許是我們的Eco B生物基產(chǎn)品，以取代熱固性聚氨酯。”

Hytrel可以使用超臨界流體發(fā)泡（SCF）工藝，一種使用二氧化碳和氮氣發(fā)泡的工藝進行發(fā)泡，與需要化學發(fā)泡劑的聚氨酯相比，彈性提高15%，重量減輕20%。

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