930dtex_2锦纶66帘线在半钢子午线轮胎冠带层中的应用.pdf

原材料配合橡胶科技 85 第 2 期930dtex/2锦纶66帘线在半钢子午线轮胎 冠带层中的应用郑涛，姜杰（山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东 枣庄 277300）摘要：研究930dtex/2锦纶66帘线在半钢子午线轮胎冠带层中的应用。结果表明：采用930dtex/2锦纶66帘线等密度替代1400dtex/2锦纶66帘线用于半钢子午线轮胎冠带层，帘布压延工艺稳定，成品轮胎的强度、耐久和高速性能无明显差异，且均达到企业标准要求，同时原材料成本降低。关键词：锦纶66帘线；半钢子午线轮胎；冠带层中图分类号：TQ330.389；TQ336.1文章编号：2095-5448（2024）02-0085-03文献标志码：A DOI：10.12137/j.issn.2095-5448.2024.02.0085子午线轮胎冠带层的功能主要体现在2个方面：一是将包含驾乘人员及车身质量在内的载荷传递至轮胎胎冠部位，起应力传递等作用；二是承受外部对轮胎的冲击，并抑制带束层移动，防止带束层脱离，保证高速状态下轮胎的行驶稳定性和安全性1-2。很多轮胎企业的冠带条骨架材料完全采用1400dtex/2-100锦纶66帘线，但对于一些速度级别和负荷指数较低、尺寸小的轮胎规格来说，冠带层选择1400dtex/2锦纶66帘线存在性能过剩情况，可以采用930dtex/2锦纶66帘线替代1400dtex/2锦纶66帘线3-4，通过减小锦纶66帘布的质量，达到节约原材料成本、实现轮胎轻量化的 目的。本工作主要研究930dtex/2锦纶66帘线替代1400dtex/2锦纶66帘线在半钢子午线轮胎冠带层中的应用。1实验1.1主要原材料930dtex/2锦纶66帘线和1400dtex/2锦纶66帘线，市售品。1.2主要设备和仪器XM370型密炼机、XM305型双驱全自动开炼机和四工位轮胎耐久试验机，软控股份有限公司产品；Zwick Z010型拉力试验机，德国Zwick公司产品；SG625型干热收缩仪，常州市双固顿达机电科技有限公司产品；YG751E-1型恒温恒湿箱，武汉国量仪器有限公司产品。1.3冠带层胶料制备冠 带 层 胶 料 采 用SSM低 温 一 步 法 炼 胶 工 艺5-7，先将生胶和小料在XM370型密炼机中进行预混合混炼，排胶到XM305型双驱全自动开炼机上，初步塑炼并压制成片，然后胶料分流至4组全自动开炼机进行自动混炼，过程包含补充混炼、胶料冷却、胶料收取等步骤。1.4性能测试（1）锦纶66帘线的物理性能按照GB/T 91012017 锦纶66浸胶帘子布 进行测试；粘合强度按照GB/T 29422009 硫化橡胶与纤维帘线静态粘合强度的测定 H抽出法 进行测试。（2）成品轮胎的耐久性能按照企业标准Q/B 032020 轿车轮胎耐久性能试验方法进行测试；高速性能按照企业标准Q/B 042020 轿车轮作者简介：郑涛（1982），男，山东枣庄人，山东丰源轮胎制造股份有限公司高级工程师，硕士，主要从事轮胎工艺、配方研究及管理。E-mail：OSID开放科学标识码(扫码与作者交流)原材料配合 86 2024 年第 22 卷橡胶科技胎高速性能试验方法 进行测试，充气压力为280 kPa，负荷率为80%；强度性能按照企业标准Q/B QP 022018 轿车子午线轮胎强度试验方法 进行测试，充气压力为180 kPa。2结果与讨论2.1锦纶66帘线性能930dtex/2和1400dtex/2锦纶66帘线的入厂性能检测结果如表1所示。从表1可以看出，与1400dtex/2锦纶66帘线相比，930dtex/2锦纶66帘线的断裂强力、干热收缩率和粘合强度较低，耐热强力保持率相当。从外观上来看，930dtex/2和1400dtex/2锦纶66帘线经纬排列均匀一致，无油污，各项性能均满足国家标准和生产要求。2.2压延工艺性能使用同一台压延和裁断设备、相同批次冠带层胶料，在相同生产工艺条件下分别将930dtex/2和1400dtex/2锦纶66帘线进行压延和裁断，以生产冠带条。两种锦纶66帘布的压延工艺参数对比如表2所示。表2两种锦纶66帘布的压延工艺参数对比项目930dtex/2锦纶66帘线1400dtex/2锦纶66帘线帘线直径/mm0.550.65线密度/（gm-1）0.1950.292压延密度/（根dm-1）100100覆胶帘布厚度/mm0.780.83帘布宽度/mm1 4501 450帘线质量/（gm-2）196294胶料质量/（gm-2）640587帘布质量/（gm-2）836881胶料质量指数/%76.5666.63从表2可以看出，与1400dtex/2锦纶66帘布相比，930dtex/2锦纶66帘布以相同密度压延，在保证帘布强度的前提下，覆胶帘布厚度、帘线质量和胶料质量均减小，帘布质量减小5.4%，达到设计 目标。在压延过程中，帘布的表面光洁、平整，覆胶均匀，表面粘性满足工艺性能要求；帘布裁断后无翘头和变形等病象；冠带条表面平整。两种锦纶66帘线的压延工艺性能均满足生产要求。2.3成品轮胎性能分 别 使 用930dtex/2和1400dtex/2锦 纶66帘线压延的冠带条生产规格为185/60R14 82H TAXIPLUS的试验轮胎（记为轮胎A和B），并进行成品性能测试。2.3.1耐久性能轮胎的耐久性能试验条件和结果如表3所示。从表3可以看出，轮胎A和B的累计行驶时间分别为69和71 h，轮胎损坏均发生在胎肩部位。轮胎A和B的耐久性能相当且均达到企业标准要求。表3轮胎的耐久性能试验条件和结果试验阶段负荷率/%行驶时间/h轮胎A轮胎B普通耐久性能试验阶段185442906631002424低气压耐久性能试验阶段41001.51.551002261002271102281102291200.50.51012010101112010101212057表1两种锦纶66帘线的入厂性能检测结果项目930dtex/2锦纶66帘线1400dtex/2锦纶66帘线1#试样2#试样3#试样平均值1#试样2#试样3#试样平均值断裂强力/N155.0155.3156.0155.4 219.8218.5205.6214.6 拉断伸长率/%25.124.326.225.222.021.220.921.4 44.1 N定负荷伸长率/%10.210.011.010.466.6 N定负荷伸长率/%8.98.89.0 8.9干热收缩率（177 2 min）/%3.13.33.43.35.54.95.15.2 复捻捻度（S）/（Tm-1）393398400397362367370366.3 180 4 h耐热强力保持率/%94969795.794959695粘合强度/（Ncm-1）119.3120.5122.2120.7168.1166.0169.0167.7 原材料配合橡胶科技 87 第 2 期Application of 930dtex/2 Nylon 66 Cord in Crown Belt of Steel-belted Radial Tire ZHENG Tao，JIANG Jie（Shandong Fengyuan Tire Manufacturing Co.，Ltd，Zaozhuang 277300，China）Abstract：The application of 930dtex/2 nylon 66 cord in the crown belt of steel-belted tire was studied.The results showed that，the production process of cord fabric using 930dtex/2 nylon 66 cord was stable，and when the 930dtex/2 nylon 66 cord fabric was applied to replace 1400dtex/2 nylon 66 cord fabric in the crown belt of steel-belted tire with the design of the same density，the strength，durability and high-speed performance of the test tire showed no significant difference and met the requirements of relevant standards，and the production cost was reduced.Key words：nylon 66 cord；steel-belted radial tire；crown belt2.3.2高速性能轮胎的高速性能试验条件和结果如表4所示。表4轮胎的高速性能试验条件和结果试验阶段速度/（kmh-1）行驶时间/min轮胎A轮胎B1021010102210101032201010423010105240202062501010726010108270101092801010102901010113001注：充气压力为280 kPa，负荷率为80%。从表4可以看出，轮胎A和B的累计行驶时间分别为110和111 min，轮胎损坏均发生在胎肩部位。轮胎A和B的高速性能相当且均达到企业标准要求。2.3.3强度性能轮胎强度性能测试结果显示，轮胎A和B的第14点破坏能均达到标准值，轮胎A的第5点破坏能为598.7 J，与轮胎B的第5点破坏能（603.2 J）无明显差异，且均超过标准值，可见轮胎A和B的强度性能均达到企业标准要求。2.4成本分析用 930dtex/2 锦 纶 66 帘 线 等 密 度 替 代1400dtex/2锦纶66帘线，冠带层帘布质量减小约5.1%，按目前公司生产规模计算，每月锦纶66帘线和冠带层胶料的成本可降低约14.8万元。3结论用 930dtex/2 锦 纶 66 帘 线 等 密 度 替 代1400dtex/2锦纶66帘线用于半钢子午线轮胎冠带层，帘布压延工艺稳定，试验轮胎的耐久性能、高速性能和强度性能均无明显差异，且达到相关标准要求，说明930dtex/2锦纶66帘线的性能符合使用需求，同时有利于降低生产成本。参考文献：1 高君，吴警，王君毅，等.一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法P.中国：CN 116043557A，2023-05-02.2 张伟伟，孙世悦，傅相诚，等.基于带束层帘线模型的轮胎静态接地印痕仿真精度提升研究J.轮胎工业，2022，42（5）：268-271.3 宁研彤，王丹灵，刘风丽，等.轮胎用纤维骨架材料的研究进展J.轮胎工业，2021，41（8）：469-474.4 张会云.锦纶66帘线与橡胶粘合性测试方法的探讨C.“赛轮金宇杯”第19届中国轮胎技术研讨会论文集.北京：中国化工学会橡胶专业委员会，全国橡胶工业信息中心，2016：586-589.5 郑涛，邵红琪，吴晓辉，等.硅烷偶联剂原位改性白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的流变性能和力学性能研究J.橡胶工业，2022，69（9）：652-658.6 刘玉国，郑涛.SUV轮胎胎面胶的配方优化J.橡胶工业，2023，70（7）：516-521.7 姚明.中心分流式混炼装备工艺的研究与应用D.青岛：青岛科技大学，2023.收稿日期：2023-10-28