轮胎胶料的配方设计
由于轮胎在滚动过程中,各部件在动负荷下承受的应力应变有较大的差异。配方设计中充分考虑到力的这种差异, 尽量避免应力集中以及因胶料模量差距太大而引起的剪切应力而导致脱层。同时轮胎是一个复合的厚制品,而橡胶是热的不良导体,在硫化过程中, 实际上是一个温度场分布不均的不等温过程,各胶料的受热历程有较大的差别,因此注意各部分胶料的硫化速度相互匹配,并有较长的硫化平坦区,并应采取尽可能短的硫化时间。
▲各部件胶料配方设计
各部件胶料的配方设计是根据各部件的应力应变及其功能而设计的,开发过程中对所有配方进行小配合试验,实验室模拟各种自然老化后测定胶料性能变化,保证轮胎的优异性能,同时使用特殊设备开展特别性能的检测。
①、胎面胶
轮胎的胎面直接与地面接触摩擦,并通过胎面把路面的冲击力、 摩擦生热传递到整个轮胎,因此胎面胶应具有耐磨、抗冲击、耐刺扎、防湿滑、良好的操纵稳定性以及低的生热。
子午胎由于结构设计上的合理性,其周向刚性大,行驶时滑移小,接地面积大,压力分布均匀,轮胎具有耐磨、滚动阻力小、生热低、抓着力高的特点,因此,在该系列轮胎胎面胶的配方设计中除适当提高耐磨性外,针对越野轻卡子午胎使用的车况及路面比较复杂,国内超负荷比较严重的情况,要求胶料耐刺扎性能良好,拉伸强度、撕裂强度高,在胶种选择上三元并用,并着重考虑胶料的高速性和抗撕裂性,同时选用耐磨性能优良的碳黑品种.
此外,胎面胶还应具有优异的防老化性能和良好的加工性,因此, 在配方中选用酮胺类与对苯二胺类防老剂并用,采用次磺酰胺类促进剂,使胶料具有良好的抗焦烧性能和压出性能.
②、胎侧胶
胎侧胶设计关键是提高胶料的耐曲挠龟裂和耐臭氧老化。根据原材料特性,黑胎侧胶并用较大量的顺丁胶,并配以抗老化性能优异的酮胺类和对苯二胺类防老剂与防护蜡并用, 具有最佳的耐屈挠龟裂和耐臭氧老化性能.选用次磺酰胺类促进剂和低硫配方,胶料硫化平坦,焦烧时间长, 加工工艺性能好,轮胎成品外观质量符合要求。
白胎侧用胶料除必须具备胎侧胶所有性能外,同时要求不污染、不变色,因此,在补强材料和防老剂的应用上受到了较大限制。在配方过程中,采用抗屈挠性能优异的CIIR,根据CIIR胶料的特点对配方硫化体系进行调整,达到了在少用和不用污染性防老剂的情况下长时间保持优异屈挠性能的目的。通过选取合理的补强材料,不仅使白胎侧胶的物理性能满足了轮胎功能要求,而且光泽白度高,能够在长期经受光、热和紫外线等的老化条件下仍能保持良好的外观。为进一步提高胶料的白度,在配方设计中加入了适量的色度增强剂,取得了良好的效果。由于轮胎是一个不可分割的整体,必然存在相邻污染性胶部件对白胶的迁移污染,为解决这个问题,经过认真分析和长时间实际验证....
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