2＋7×0.30ST鋼絲簾線在全鋼載重子午線輪胎帶束層中的應(yīng)用

劉興華，胡湘琦

（貴州輪胎股份有限公司，貴州 貴陽 550008）

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，全鋼載重子午線輪胎發(fā)展迅速，近年來國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化，輪胎市場競爭激烈，客戶對輪胎的燃油經(jīng)濟(jì)性、耐久性能和安全性等提出了更高的要求。帶束層的材料模量級差分配、層間粘合力等均對輪胎的耐久性能、防爆性和低生熱性起著關(guān)鍵作用。帶束工作層鋼絲簾線應(yīng)具有合適的強(qiáng)度和剛度，良好的滲膠性能、與膠料之間的粘合性能以及耐疲勞性能[1-2]。

我公司為進(jìn)一步提高全鋼載重子午線輪胎的綜合性能及其市場競爭力，針對市場需求不斷開發(fā)出更適用的輪胎產(chǎn)品。本工作研究2＋7×0.30ST鋼絲簾線替代3＋8×0.33HT鋼絲簾線在12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎帶束層中的應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

2＋7×0.30ST鋼絲簾線和3＋8×0.33HT鋼絲簾線，江蘇興達(dá)鋼簾線股份有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

拉力試驗(yàn)機(jī)，德國Zwick公司產(chǎn)品；S型四輥壓延機(jī)，意大利Comerio Ercole公司產(chǎn)品；CM-G4000型小角度裁斷機(jī)，德國Fisher公司產(chǎn)品；LCZ-3Z1520型一次法三鼓成型機(jī)，軟控股份有限公司產(chǎn)品；雙模B型硫化機(jī)，桂林橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

鋼絲簾線性能按照GB/T 11181—2016測試；成品輪胎的強(qiáng)度性能和耐久性能按照GB/T 4501—2016測試，高速耐久性能和接地印痕性能按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線性能

2＋7×0.30ST和3＋8×0.33HT鋼絲簾線的基本性能對比見表1。

表1 兩種鋼絲簾線的性能對比

從表1可以看出，與3＋8×0.33HT鋼絲簾線相比，2＋7×0.30ST鋼絲簾線的線密度和簾線直徑較小，在保證簾布強(qiáng)度的情況下，能夠減小簾布的厚度，同時(shí)減小鋼絲簾線和膠料的用量，從而減小輪胎質(zhì)量。

2.2 滲膠性能

2＋7×0.30ST鋼絲簾線為橢圓形結(jié)構(gòu)，單絲間隙大，比緊密型3＋8×0.33HT鋼絲簾線具有更優(yōu)的滲膠性能，如圖1所示。

圖1 兩種鋼絲簾線的滲膠對比

從圖1可以看出，2＋7×0.30ST鋼絲簾線橡膠滲透性能較好。由于有橡膠的保護(hù)，可以有效地防止輪胎受損后濕氣和銹蝕在鋼絲簾線中的擴(kuò)展，提高輪胎的耐疲勞性能。

2.3 簾布性能

兩種鋼絲簾布性能對比見表2。

表2 兩種鋼絲簾布性能對比

與3＋8×0.33HT鋼絲簾線相比，2＋7×0.30ST鋼絲簾線的強(qiáng)度較低，為保證輪胎的安全倍數(shù)，提高其簾布密度，從而使簾布強(qiáng)度提高1%。此外，2＋7×0.30ST鋼絲簾線的模量較低，減小了鋼絲與橡膠之間的模量差級，帶束層間的模量過渡更好。

兩種鋼絲簾線的彎曲剛度對比見表3。從表3可以看出，與3＋8×0.33HT鋼絲簾線相比，2＋7×0.30ST鋼絲簾線的彎曲剛度減小42.5%。

表3 兩種鋼絲簾線的彎曲剛度對比 TSU

2.4 工藝性能

2＋7×0.30ST鋼絲簾線的直徑、平直度、線密度、破斷力和殘余扭轉(zhuǎn)等性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。2＋7×0.30ST鋼絲簾線在壓延過程中無打褶、絞線、跳線等現(xiàn)象，簾布覆膠性能良好，在裁斷過程中無拱翹、表面光滑平整；成型過程中鋼絲簾布無拉伸，輥壓正常；硫化后成品輪胎的X光檢測無異常，產(chǎn)品外觀質(zhì)量符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 成品性能

將2＋7×0.30ST和3＋8×0.33HT鋼絲簾線用于12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎帶束層中，并對其成品性能進(jìn)行測試。

成品輪胎的高速性能試驗(yàn)條件見表4，室內(nèi)性能測試結(jié)果見表5，接地印痕性能測試結(jié)果及示意分別見表6和圖2。

表4 成品輪胎高速性能試驗(yàn)條件

表5 成品輪胎室內(nèi)性能測試結(jié)果

表6 接地印痕性能測試結(jié)果

圖2 兩種鋼絲簾線成品輪胎的接地印痕對比

從表5和6及圖2可以看出，與使用3＋8×0.33HT鋼絲簾線的輪胎相比，使用2＋7×0.30ST鋼絲簾線的輪胎的強(qiáng)度性能、耐久性能、高速性能和接地印痕性能有所提高。

2.6 成本分析

兩種鋼絲簾布成本對比見表7。

表7 兩種鋼絲簾布成本對比

從表7可以看出，以2＋7×0.30ST鋼絲簾線替代3＋8×0.33HT鋼絲簾線，壓延簾布厚度減小0.3 mm，每平方米簾布鋼絲簾線質(zhì)量減小12%，膠料質(zhì)量減小21%。單位面積簾布的原材料成本降低，每條12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎可節(jié)約成本約10元。

3 結(jié)語

以2＋7×0.30ST鋼絲簾線替代3＋8×0.33 HT鋼絲簾線用于12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎帶束層中，膠料的壓延、裁斷、成型及硫化等工藝性能良好；成品輪胎的強(qiáng)度、耐久性能、高速性能和接地印痕性能等提高，達(dá)到相應(yīng)的國家或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求；同時(shí)減小了輪胎質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保，符合綠色輪胎的發(fā)展方向。

該系列產(chǎn)品投放市場后，因輪胎優(yōu)良的性能和較高的性價(jià)比而得到客戶認(rèn)可，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。