1xbet体育轮胎材料基本知识

　　制作单位：研发一部制作日期：06/06/29在介绍轮胎所用材料之前，我们先来简单认识一下轮胎及轮胎的作用。什么是轮胎？轮胎是汽车上大多数操纵指令的最终执行者，它既要承受车身的重量、传递发动机的动力，又要吸收路面的震动，提高乘坐的舒适性。性能优异的轮胎还能提高燃油的经济性。轮胎的作用：轮胎作为汽车的零部件之一，但是，它在汽车行驶当中要起到以下四种作用。承受负荷；一部汽车不论是它的自重，还是乘人或载物，其重量都要通过车体传到轮胎，最后由轮胎肩负起全部的重担，所以，轮胎在承载方面起着十分重要的作用。产生驱动力与制动力；将引擎之动能传达至路面，使车辆前进、后退，并且能够将刹车之能力传达至路面，使车辆停止。缓冲和吸震；未经铺设的路面，影响汽车的正常行驶。在这种情况下，轮胎就会发挥它的卓越的缓冲和吸震功能，使汽车能在较为舒适的情况下前行。改变汽车的行驶方向车辆的行进方向能够自由地控制。正因它具有上述四大作用，轮胎在整个汽车的零部件中才显得十分重要。轮胎横切面图认识三角胶BeadFillerTreadRubber耐隆环带NylonSidewallRubber钢丝环带SteelBelt2+20.25帘布层Polyester防擦布ChaferInnerLiner胎唇钢丝BeadWire胎面部Tread胎肩部Shoulder胎唇部BeadSidewall轮胎各部位性能作用：传递动力至地面。胎面上刻有花纹，轮胎转向、排水。性能：耐磨耗性、抓地性、低燃作用：保护侧面帘布层，起缓冲作用,标示轮胎规格、花纹、制造厂性能：耐屈曲疲劳性1xbet体育、耐候性。内面胶作用：保持轮胎内部空气气压。性能：气密性、耐屈曲疲劳性。三角胶作用：增强刚性，确保较高的操纵性、安全性。性能：硬度(刚性)、耐热疲劳性。钢带胶作用：提高轮胎强度(刚性)，确保操安性及高速行驶性、高耐磨耗性能：钢带跟胶料的接着性、耐热疲劳性。帘布胶作用：轮胎就象压力容器，它的强度由帘布层纤维来承受。性能：帘布与胶料的接着性、耐热疲劳性。轮胎用骨架材料轮胎所用骨架材料包括：帘布、钢丝帘布作为轮胎的骨架材料，就如同钢筋在于钢筋混凝土中所扮演的角色一样（如下图）帘布之使用给予轮胎得以成型、尺寸稳定性、抗冲击力、耐疲劳性及载重能力，其效颇大。轮胎用骨架材料帘布生产工艺原丝——一次捻丝——二次捻丝——织布——浸渍加工图11帘布生产工艺一次捻丝二次捻丝HighLowOneunit轮胎用骨架材料材质：尼龙6：强力高，耐冲击好，不耐高温，用于载重轮胎。尼龙66：热安定性佳，用于高速车胎。聚酯：耐疲劳、高温，模量高，变形小，高速性能佳，用于PC-R胎体。图10轮胎用骨架材料轮胎中使用纤维材料的部位：(3).耐隆环带帘布规格表示：如：1000D/2/241000：帘线根/inchD（denier）：单位长度（9000m）的纤维或纱线所具有的重量（以克计）称“旦”。对同一种纤维（即相对密度为一定时）旦数越大，则纤维越粗。Tex：单位长度（1000m）的纤维或纱线所具有的重量（以Dtex：单位长度（1000）的纤维或纱线所具有的重量（以分克即1/10克计）称“分特”。dtex轮胎用骨架材料(2).钢丝(图12)环带钢丝(合成型如图5)图12-1图12-21.单丝（Filament）2.股（Strand）3.线.复线（Wrap）轮胎用骨架材料环带钢丝规格表示：2+20.25直径为0.25mm的钢丝，先2根捻成一股，再将捻成股后的2股捻在一起制成。30.20+60.35直径为0.20mm的3根钢丝先捻成股,再将直径为0.35mm的6根钢丝包在外面捻制而成。图13钢丝的捻向轮胎用骨架材料钢丝多用于辐射层轮胎的Belt中,具有高强力，高Modulus及优越之耐热、耐疲劳性。通常表面镀黄铜，增加与胶料的接著性。标准之钢丝组成：C：carbon（碳）Mn:ManganeseSi:Silicon（硅）S:Sulphur(硫磺)P:Phosphorus（磷）另含微量之Cu、Cr、Ni。胎唇钢丝(单根型)0.955mm和1.2mm轮胎用胶料2.胶料（图3）：将橡胶、补强剂、硫化剂、软化剂、活性剂及其它药品等投入密练机按一定的顺序及步骤进行混合后，再经开练机压制成片，即成胶料。原材料经加工后做成的胶料轮胎用胶料三．胶料组成--轮胎各位性能需求产生。1.主体材料：橡胶3.硫化体系：硫化剂、促进剂、活性剂等4.防护体系：防老剂等5.操作体系：软化剂等四．胶料主体材料---橡胶橡胶是高分子材料，和塑料、纤维合称为三大合成工业。橡胶与塑料的区别：橡胶的弹性变形比塑料大。橡胶玻璃化温度(Tg)比塑料低，在常温下呈粘弹特性。轮胎用胶料橡胶材料显示的性能：（图4）材质轻、密度小，一般在1左右。能在很宽温度范围内(零下数十度—室温—百度以上)显高弹性橡胶温度特性TbTgTfTd温度----粘流态形变%B、D---过渡区Tg----玻璃化温度Tb----脆性温度Tf----粘流温度Td----分解温度轮胎用生胶橡胶分为天然橡胶和合成橡胶天然橡胶（NR）天然橡胶来源：主要是从热带及亚热带栽培的三叶橡胶树干上割胶采集的胶乳，经凝固加工处理而得的高弹性固体橡胶。胶性判定：NR胶色越深表示其胶性越不好，内含杂质越高。轮胎用生胶特性及用途：优点：a．优良的包辊性、塑解性、粘着性和并用性等加工工艺性能。b．具有良好的耐寒性,显高弹性,滞后损耗小,动态生热性低而显示优异的耐屈挠性c．很高的撕裂强度和良好的耐磨性。综合性能最好的橡胶，广泛用于轮胎及橡胶制品中。缺点：a．耐老化和耐候性能差b．不耐强酸侵蚀，气密性不高,有自燃性。c．抗吸水性和电绝缘性能较差。轮胎用生胶NR素练：天然胶单独混练或和塑解剂一并进行混练。素练的目的：a.便于橡胶与配合剂于混练过程中混合分散均匀；b.便于压延、押出、成型；c.便于胶料渗入帘纱、钢丝；d.提高胶料的粘合力；e.提高胶料在模具中的流动性，使制品有清晰的花纹。轮胎用生胶素练方法：(1).机械素练方法：通过机械力破坏，降低橡胶弹性，获得可塑性。(2).化学性素练方法：借助化学素解剂达到素练效果。橡胶大分子机械力将分子打断分子链末断存在活性重新组合活性消失素解剂作用活性消失轮胎用生胶合成橡胶（SR）一般合成橡胶充油合成橡胶合成橡胶常用的合成橡胶有：异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶。轮胎用生胶异戊橡胶（IR）来源：异戊二烯单体聚合反应生成特性及用途：a.性能与天然橡胶相似，具有优良的电性能和耐水性能，b.有很好的弹性、耐磨性、耐热性、化学稳定性；c.好的伸长性能，低温屈挠性优于天然橡胶；用作轮胎的胎面及胎边，也使用于其它橡胶制品。顺丁橡胶（BR） 来源：丁二烯单体聚合反应生成 特性及用途： a.低温性能好、胶料流动性好； b.具有高的弹性，滞后损失和生热小； c.但拉伸强度和撕裂强度低，加工性能欠佳，冷流性大。 用于轮胎及橡胶制品。 轮胎用生胶 丁苯橡胶（SBR） 来源：丁二烯与苯乙烯聚合反应生成,丁苯橡胶分 为乳聚合和溶液聚合。 特性及用途： a.与天然橡胶比、其耐热、耐油、耐磨、耐化性 能较好; b.纯硫化胶拉伸强度、伸长率比较低，需加入补 耐寒、回弹性较差;用作轮胎的胎面及胎边，也使用于其它橡胶橡胶制品。 轮胎用生胶 乙丙橡胶。 来源：乙烯与丙烯聚合反应生成 特性及用途： a．极好的耐候，耐臭氧，良好的耐老化性； b．电绝缘性能优良，冲击弹性较好，相对密度 小，单体易得； C．硫化速度慢，自粘性与互粘性差。 建筑及汽车工业用胶，轮胎使用于胎边。 轮胎用生胶 丁基橡胶(IIR)（图7） 来源：异丁烯与少量异戊二烯聚合反应生成 特性及用途： 耐天候性好、耐酸碱和耐极性溶剂能力强;c.电性能、减震性好。 应用于轮胎内胎及内面胶中。 图12 IIR及其产成品 轮胎用补强体系---补强剂 来源：塔底油经过不完全燃烧的产物。用途及作用： a．作用是提高橡胶的强度,(碳烟是轮胎中最主要的补强 剂)，用量占橡胶的40-50%。 b．使胶料耐磨、耐撕、耐热且易加工。种类有：N-110、 N-220、N-234、N-330、N-339、N-550、 N-660、 N-990等。 N-220与N-234粒径相同，结构不同。N-330与N-339粒径相同，结构不同。 10ASTM（美国材料试验协会）登记号； 表示粒子直径，数字越大，粒径越大； 代表炉黑及碳黑的硫化速度； 轮胎用补强体系---补强剂 碳黑粒径越小，补强性能越好，越耐磨，导电性好， 但是生热较高，分散性差即加工性能差； 白烟（Silica） 成分：含水硅酸（SiO 特性及用途：a．白烟与碳烟相比，表面积更高，粒子更小。 b．代替碳烟使用时，可减小滚动阻力和提高抓地力， 但不易分散，影响磨耗性。 c．一般需配合偶联剂使用，改善混合分散性。 轮胎用防护体系----防老剂 作用：防止橡胶在氧、臭氧、光线、热及机械力等作用 下分子键破坏降解。 图14 防老剂 防老剂分类：物理防老剂和化学防老剂（ 如BHT(白色,淡黄色结晶粉末)热氧老化 6PPD(灰紫色至紫褐色片状)疲劳和臭氧龟裂 RD(琥珀色至棕色片状)热氧及天候老化WAX臭氧龟裂 轮胎用硫化体系----硫化剂 作用:提供硫桥，发生硫化反应 a．使橡胶产生交联形成空间立体网状结构。 b．能使硫化橡胶具有良好的物理机械性能。 图15 从无定型的橡胶分子链形成立体网状结构 硫化反应 轮胎用硫化体系----硫化剂 分类:硫磺硫化剂和非硫磺硫化剂 硫磺硫化剂，主要用在 NR、BR、SBR等。 常用的硫化剂有硫磺、不溶性硫磺等。 非硫磺硫化剂，主要用在特种橡胶中。 图16 硫磺 轮胎用硫化体系----促进剂 作用： a.缩短硫化时间,降低硫化温度,增加生产效率,降低成本。 b.减少硫磺用量且部分促进剂具有防老性能,可增加橡胶制品 使用命。 c.改善制品,特别是厚制品的物理机械性能。 d.改善制品的外观质量。 图17 常用促进剂 轮胎用硫化体系----促进剂 促进剂常用品种： TBBS(淡黄色粉末或粒状)后效性促进剂; MBTS(白色或淡黄色粉末或粒状)通用型促进剂; MBT(淡黄色粉末或粒状)快速促进作用; NS、CZ后效性,硫化度较高,较宽的硫化平坦性,胶料不易 过硫; CBS(灰白色或淡黄色粉末)后效性促进剂; DZ-G(淡黄色粉末)后效性快速硫化促进剂,比较宽的硫化 平坦性,胶料不易过硫; TBSI后效性慢速硫化剂,抗硫化返原性; D、DZ促进作用比较慢,均匀硫化; DPG(白色或灰白色粉末)中速促进剂; H(白色至淡黄结晶粉末)促进作用缓慢 PZ快速硫化 轮胎用硫化体系----活性剂 作用：增加促进剂的活性,因而能减少促进剂用量或缩短 硫化时间 锌氧粉(ZnO) 性能： a.白色粉末状固体。 b.是最重要的无机活性剂，既能加快硫化速度又能提 高硫化度。 c.用量增加出现填充效应，当用量相当高时，特别是 细粒子氧化锌时胶料有明显变硬倾向。 用途： 用于天然胶及合成胶活性剂、补强剂和着色剂， 亦可用作氯丁橡胶硫化剂及增加导热性能的配合剂。

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