3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用

劉興華，李代強(qiáng)，胡湘琦，陳 鑫，朱 偉，周 豪，江明耀

（貴州輪胎股份有限公司，貴州 貴陽 550201）

近年來國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化，輪胎市場的競爭越來越激烈，客戶對(duì)輪胎的性價(jià)比[1]、耐久性能[2]和安全性能[3]等也提出了更高要求。胎體是全鋼載重子午線輪胎的關(guān)鍵部件之一，由一層鋼絲簾線組成，按子午線方向（徑向）排列，維持輪胎的基本形狀，與胎側(cè)的屈撓變形有直接關(guān) 系[4-6]。胎體用鋼絲簾線除了需要強(qiáng)度高、耐屈撓和耐疲勞性能好外，還需具有良好的初始粘合力，在動(dòng)態(tài)、高溫、潮濕條件下老化后也能保持較高的粘合強(qiáng)度[7-10]。

本 工 作 采 用3×0.24/9×0.225CCST鋼 絲簾線替代0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線用于12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎胎體簾布中，研究其應(yīng)用效果。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線和0.22＋ 6＋12×0.20HT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

Zwick拉力機(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；90°鋼絲簾布裁斷機(jī)，天津賽象科技股份有限公司和德國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；B型雙模定型硫化機(jī)，桂林橡膠機(jī)械有限公司產(chǎn)品；GX-YLN-1212型耐久性試驗(yàn)機(jī)，青島高校測控技術(shù)有限公司 產(chǎn)品。

1.3 性能測試

按照GB/T 11181—2016《子午線輪胎用鋼簾線》分別對(duì)鋼絲簾線的直徑、捻距、線密度、破斷力等性能進(jìn)行測試。

按照GB/T 4501—2016《載 重 汽 車 輪 胎 性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》對(duì)成品輪胎強(qiáng)度和耐久性能進(jìn)行測試。其中強(qiáng)度性能測試條件為充氣壓力 930 kPa，壓頭直徑 38 mm；耐久性能測試在達(dá)到47 h后，每10 h增加10%的負(fù)荷，直至輪胎 損壞。

按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)成品輪胎的高速耐久性能和接地印痕進(jìn)行測試。其中高速耐久性能測試條件如表1所示；接地印痕測試條件為充氣壓力 1 080 kPa，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷 3 550 kg。

表1 輪胎高速耐久性能測試條件

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線的基本性能

3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線與0.22＋ 6＋12×0.20HT鋼絲簾線的基本性能對(duì)比如表2 所示。

表2 鋼絲簾線的基本性能對(duì)比

由表2可見，與0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線相比，3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線的直徑和線密度減小，單位直徑和線密度的破斷力 增大。

2.2 鋼絲簾線的滲膠性能

3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線與0.22＋ 6＋12×0.20HT鋼絲簾線的滲膠性能對(duì)比如圖1 所示。

從圖1可以看出，3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線截面為不規(guī)則圓形（趨于三角形），兩層鋼絲結(jié)構(gòu)，內(nèi)層單絲直徑大有利于滲膠，其滲膠性能優(yōu)于0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線，可以提高輪胎的耐疲勞性能。

圖1 鋼絲簾線的滲膠性能對(duì)比

2.3 鋼絲簾布性能

兩種鋼絲簾布性能對(duì)比如表3所示。

由于3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線的單根鋼絲強(qiáng)度較低，為保證輪胎的安全倍數(shù)不降低，需增大簾布密度。由表3可見：簾布密度增大后，3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線間距更小，簾布強(qiáng)度提高了5%，彎曲剛度和抗沖擊性能與0.22＋ 6＋12×0.20HT鋼絲簾布相當(dāng)。

表3 鋼絲簾布性能對(duì)比

2.4 工藝性能

3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線的直徑、線密度、破斷力和殘余扭轉(zhuǎn)等性能經(jīng)檢測均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾布在壓延過程中無背絲、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現(xiàn)象、簾布平整。成型過程鋼絲簾布無拉伸，輥壓正常；硫化后成品輪胎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 成品輪胎性能

將3×0.24/9×0.225CCST鋼 絲 簾 線 用 于12R22.5 16PR輪胎胎體簾布中，并與0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線輪胎進(jìn)行成品輪胎性能對(duì)比，室內(nèi)性能測試結(jié)果如表4所示，接地印痕對(duì)比如表5和圖2所示。

表4 成品輪胎各項(xiàng)室內(nèi)性能檢測結(jié)果對(duì)比

表5 成品輪胎接地印痕測試結(jié)果對(duì)比

從 表4和5以 及 圖2可 以 看 出，與0.22＋6＋12×0.20HT鋼 絲 簾 線 成 品 輪 胎 相 比，3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線成品輪胎的強(qiáng)度、耐久性能和胎圈耐久性能均有所提高，高速耐久性能和接地印痕性能水平相當(dāng)，室內(nèi)綜合性能較優(yōu)。

圖2 成品輪胎接地印痕對(duì)比

2.6 成本對(duì)比

兩種鋼絲簾線的應(yīng)用成本對(duì)比如表6所示。

由表6可見，以3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線替代0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線，壓延簾布厚度減小0.1 mm，每平方米簾線質(zhì)量減小12%、膠料質(zhì)量減小11%，單位面積簾線的原材料成本降低。每條12R22.5 16PR輪胎可以節(jié)約成本約 5.8元。

表6 兩種鋼絲簾線的應(yīng)用成本對(duì)比

3 結(jié)論

采用3×0.24/9×0.225CCST鋼絲簾線替代0.22＋6＋12×0.20HT鋼絲簾線用于12R22.5 16PR全鋼載重子午線輪胎胎體中，簾布的壓延、裁斷、成型、硫化等工藝性能良好；成品輪胎的強(qiáng)度性能、耐久性能、胎圈耐久性能等室內(nèi)檢測性能得到提高，各項(xiàng)性能均達(dá)到相應(yīng)國家和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求；同時(shí)可以減小輪胎質(zhì)量，降低制造成本。

該系列產(chǎn)品投放市場后，以較高性價(jià)比得到客戶認(rèn)可，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。