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《橡膠英才網(wǎng)_輪胎膠料配方設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、輪胎膠料配方設(shè)計(jì)第一節(jié)輪胎各部件膠料配方設(shè)計(jì)一、胎面膠、胎側(cè)膠配方設(shè)計(jì)1、胎面膠、胎側(cè)膠性能要求(1)胎面膠性能要求由于胎面是輪胎與路面直接接觸的部位,承受著輪胎最苛刻的外應(yīng)力作用,經(jīng)常出現(xiàn)的損壞形式為胎面磨光、刺扎損壞、花紋崩花及裂口,導(dǎo)致胎體爆破,影響輪胎的使用壽命。因此,胎面膠應(yīng)具有優(yōu)越的耐磨性,較高的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度,良好的耐老化、耐屈撓、耐熱、抗刺扎和抗花紋溝裂口等性能。(2)胎側(cè)膠性能要求胎側(cè)即輪胎兩側(cè),是側(cè)向變形最大的部位,胎側(cè)膠較薄,用以保護(hù)胎體免受機(jī)械損傷及日光、風(fēng)雨的侵蝕,其損壞形式為屈撓龜裂、機(jī)械損傷。因此,胎側(cè)膠應(yīng)具有良好的強(qiáng)伸性能及耐
2、屈撓龜裂、耐大氣老化等性能。胎面膠、胎側(cè)膠可用一種膠料制備,但一種膠料難以同時滿足各種不同性能的要求。目前大中型載重輪胎已普遍采用分層出形的復(fù)合胎面膠,既利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,又可降低成本。分層壓出形式常用的有以下三種形式。①胎冠上層用一種膠料,胎冠下層膠與胎側(cè)共用一種膠料。②胎冠上、下層用一種膠料,胎側(cè)用另一種膠料。③胎冠、胎肩、胎側(cè)分別采用三種膠料。2、胎面膠、胎側(cè)膠配方(1)胎面膠配方特點(diǎn)胎面膠與胎冠上層膠配方相同。①常用生膠品種有NR、SBR和BR。NR具優(yōu)異的彈性、拉伸強(qiáng)度和耐磨性能,是輪胎膠料中理想的膠種,雖然使用中出現(xiàn)裂口較快,但其擴(kuò)展速率比SBR和B
3、R慢。SBR具有優(yōu)良的耐磨和耐老化性能。BR的彈性更優(yōu)于NR并具有良好的耐磨性和生熱低的特點(diǎn),適宜用于輪胎胎面膠較料中。通常大型輪胎如工程機(jī)械輪胎胎面以NR單用為宜。中小型輪胎胎面膠則以NR為主,摻用SBR或BR,拖拉機(jī)輪胎胎面也可采用三膠并用的配方。②主要補(bǔ)強(qiáng)劑是cb,可根據(jù)膠料性能要求和生膠類別確定cb品種及用量。胎面膠采用活性cb,一般總用量為45~50質(zhì)量份。以下均用“份”代表“質(zhì)量份”來表示配合劑用量。③硫化體系中硫磺用量根據(jù)選用膠種而定,全天然橡膠配方硫磺用量為2.5~2.8份,摻用SBR或BR的配方,以采用低硫高促體系。一般摻用30%SBR,硫磺用
4、99量為2.0~2.3份,摻用30%BR,硫磺用量為1.2~1.5份,若BR用量增至70%時,硫磺用量只用0.6~0.9份。促進(jìn)劑品種及用量與硫磺量應(yīng)相配合,同時視生膠種類和cb品種而定?;钚詣┮话鉠nO3~5份,SA2~3份④軟化劑品種和用量應(yīng)視生膠及炭黑品種用量而定,同時考慮與生膠有良好的互溶性。天然膠膠料可用松焦油,一般為3~8份。摻用合成橡膠的膠料,宜選用石油系軟化劑,常用的有環(huán)烷烴油、三線油、六線油、錠子油和機(jī)油,用量約6~12份,順丁橡膠摻用量增大時,用量適當(dāng)增大。⑤防老劑一般采用綜合性能較好的對苯二胺類防老劑,如4010、4010NA、4020、或
5、與BLE、RD、AW并用,總用量為2~4份。配用物理防老劑石蠟1~2份,可獲取優(yōu)異的防老化效能并可改善胎面外觀質(zhì)量。(2)胎側(cè)膠配方特點(diǎn)胎側(cè)膠與胎面膠下層配方相同。生膠品種可采用全天然橡膠或以天然橡膠為主,摻用30~50%的丁苯橡膠或順丁橡膠。Cb可以補(bǔ)強(qiáng)型爐黑為主,摻用半補(bǔ)強(qiáng)型爐黑,用量一般約為55份。防老劑用量可高達(dá)3份。現(xiàn)在已生產(chǎn)出白色或各種顏色胎側(cè)膠的輪胎。這種淺色胎側(cè)膠配方宜選用無污染型的配合劑,如補(bǔ)強(qiáng)劑用改性陶土、白炭黑和鈦白粉等,防老劑選用246、SP或MB等品種。相鄰膠料不宜選用有遷移性、污染性的配合劑(如軟化劑、防老劑等),淺色胎側(cè)膠配方見表所
6、列(3)胎面膠、胎側(cè)膠配方舉例見表所列二、胎體膠料配方設(shè)計(jì)1、胎體膠料性能要求胎體膠料包括緩沖層、外簾布層及內(nèi)簾布層膠料和油皮膠等(1)緩沖層膠料性能要求緩沖層是胎面膠與簾布層之間的過渡層,在輪胎行駛過程中,不但是承受剪切應(yīng)力最大的部位,而且還要緩和和分散外部沖擊應(yīng)力,避免因局部應(yīng)力過大造成簾布層早期損壞,因此要求膠料具有較高定伸應(yīng)力、彈性和抗剪切性能,同時要求生熱低、耐熱性好。(2)簾布層膠料性能要求簾布層因連線密度不同分為外簾布層和內(nèi)簾布層,外簾布層位于緩沖層與內(nèi)簾布層之間,形成過渡層結(jié)合。因此要求膠料與簾線具有良好的粘合性能,使胎體成為牢固的整體,并要求膠
7、料生熱低、耐熱及耐屈撓疲勞性好。(3)油皮膠料性能要求油皮膠位于外胎的內(nèi)表面,在內(nèi)簾布層的里層,起保護(hù)內(nèi)胎及避免空氣和水分侵蝕簾布層的作用。因此要求膠料有一定的強(qiáng)伸性能和較好的耐老化性能,而且要求膠料硫化起點(diǎn)較快,可塑性不宜過大,防止在硫化過程中向簾布層遷移影響簾布層的性能。2、胎體膠料配方100(1)配方特點(diǎn)目前胎體大多數(shù)采用尼龍簾線,膠料配方應(yīng)考慮與簾線的良好粘合及與外胎各部件的整體配合。①生膠品種通??捎眉兲烊幌鹉z或以天然橡膠為主,摻用部分BR或SBR。摻用比例一般根據(jù)輪胎品種和規(guī)格而定,合成橡膠摻用量以不超過30%為宜,通常大型輪胎合成橡膠摻用量應(yīng)少些,
8、外層簾布膠摻用量比內(nèi)層簾