轮胎是任何车辆的重要组成部分，因为它们在行驶过程中为车辆提供牵引力和支撑。轮胎经常被忽视的一个方面是它们的颜色——或没有颜色。轮胎几乎总是黑色的，这让人想知道为什么会这样。
图片来源于网络轮胎之所以是黑色的，是因为在制造过程中使用了炭黑。炭黑是碳的一种细碎形式，由碳氢化合物（例如石油或天然气）的不完全燃烧产生。它是一种黑色粉末，通常用作塑料、油墨和橡胶制品生产中的颜料。
在轮胎制造中，炭黑被添加到橡胶混合物中以改善其性能。橡胶是轮胎制造中使用的主要材料，天然为白色或半透明。然而，它不适合用于这种形式的轮胎，因为它缺乏轮胎性能所需的必要特性。炭黑被添加到橡胶混合物中以增强其强度、耐用性和耐磨性。
图片来源于网络炭黑是一种高效的橡胶补强剂。当添加到橡胶混合物中时，它会增加橡胶的拉伸强度，使其更耐拉伸和撕裂。它还提高了橡胶的耐磨性，减少了轮胎随着时间的推移所经历的磨损量。此外，炭黑有助于将热量从轮胎中带走，从而防止轮胎过热和损坏。
图片来源于网络除了提高性能的特性外，出于美学原因，炭黑也被添加到轮胎中。炭黑颜料的黑色使轮胎具有非常理想的光滑、均匀的外观。事实上，炭黑在轮胎制造中的使用已经变得无处不在，以至于很难想象任何其他颜色的轮胎。
然而，在轮胎制造中使用炭黑并非没有缺点。炭黑是一种高度致癌物质，长期接触它会对人体健康造成危害。炭黑的生产也会造成环境污染，因为它会向大气中释放大量二氧化碳。
图片来源于网络因此，轮胎制造商越来越多地探索可以减少对炭黑依赖的替代材料和制造方法。一些制造商使用二氧化硅代替炭黑作为增强剂，因为它对人体健康和环境的危害较小。其他制造商正在探索使用再生橡胶，这可以减少轮胎制造对环境的影响。
图片来源于网络轮胎的黑色除了使用炭黑外，也是因为轮胎制造过程中加入了其他物质。例如，轮胎制造商使用一种叫做芳香油的油，它是从石油中提取的，使橡胶呈现黑色。芳香油的使用因其对环境的负面影响而受到批评，因为它是一种剧毒物质，会污染土壤和地下水。
图片来源于网络轮胎变黑的另一个原因是硫化过程。硫化是将橡胶与硫磺一起加热以形成聚合物链交联网络的过程。这个过程使橡胶更耐用，更耐磨损。然而，硫化过程也会导致橡胶变黑。
硫化橡胶的黑色是由于聚合物链之间形成了硫键。这些硫键形成相互连接的聚合物链的三维网络，赋予橡胶强度和耐用性。硫键还吸收可见光谱中的光，使橡胶呈现黑色。