轮胎配方设计4

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轮胎材料配方及生产工序流程

轮胎材料配方及生产工序流程

轮胎材料配方及生产工序流程轮胎是供给车辆、农业机械、工程机械行驶和飞机起落等用的圆环形弹性制品。

它是车辆、农业机械、工程机械和飞机等的主要配件,能吸收因路面不平产生的震动和外来冲击力,使得乘坐舒适。

轮胎是橡胶工业中的主要制品,其消耗的橡胶量占橡胶总用量的50%-60%,是一种不可缺少的战略物资。

轮胎工业的发展可以追溯到16世纪初,在巴西发现天然橡胶后,古人用胶乳制成原始的胶球、胶鞋及各种橡胶制品。

1839年固特异发明了硫化技术,改善了橡胶的使用价值,橡胶制品得到了广泛应用。

1845年研制出硫化橡胶实心轮胎。

1890年成功试制出外胎和内胎组成的力车轮胎,胎圈内部装有金属圈,轮胎与轮辋紧密固着得以初步解决,这就是近代直角形胎圈轮胎的雏形。

1895年发明了汽车,扩大了充气轮胎的应用范围。

1904年马特发现了炭黑对橡胶具有补强作用。

1914年-1919年发明了橡胶用的有机促进剂、防老剂和帘布胶乳浸渍技术,使得轮胎的生产技术日趋成熟和完善,轮胎的质量也大为改观。

1933年法国米其林首创了用钢丝帘布制造汽车轮胎。

1948年法国米其林生产出钢丝帘布的子午线结构轮胎,并在轮胎主要设备上进行了重大的改造。

子午线结构轮胎对轮胎结构作了根本变革,是轮胎工业的一场革命。

1960年-1970年出现了聚酯纤维和芳纶纤维,并试用于轮胎。

1970年美国费尔斯通公司首先在乘用胎上试验了橡胶塑料并用的浇注轮胎,成为塑料与橡胶并用的先驱。

目前,米其林、固特异、普利司通、邓禄普、韩泰、锦湖、佳通等合资企业的轮胎产量占轮胎企业总产量的50%以上。

轮胎种类:轮胎配方:橡胶轮胎生产工序工序一:密炼工序密炼工序就是把碳黑、天然/合成橡胶、油、添加剂、促进剂等原材料混合到一起,在密炼机里进行加工,生产出“胶料”的过程。

所有的原材料在进入密炼机以前,必须进行测试,被放行以后方可使用。

密炼机每锅料的重量大约为250公斤。

轮胎里每一种胶部件所使用的胶料都是特定性能的。

半钢轮胎常规配方表

半钢轮胎常规配方表

半钢轮胎常规配方表一、橡胶成分在半钢轮胎的常规配方表中,橡胶成分是最重要的部分之一。

橡胶成分主要包括天然橡胶和合成橡胶。

天然橡胶是从橡胶树中提取的胶乳,而合成橡胶是通过化学合成得到的。

这两种橡胶都具有良好的弹性和耐磨性。

二、填充剂填充剂是半钢轮胎中的另一个重要成分。

常用的填充剂有炭黑、硅灰和沙子等。

炭黑是一种黑色的粉末,具有良好的增强和耐磨性能,可以提高轮胎的耐磨性和抗老化性能。

硅灰是一种白色粉末,可以增加轮胎的硬度和耐磨性。

沙子则可以提高轮胎的抗滑性能。

三、增塑剂增塑剂是为了提高橡胶的可加工性和柔韧性,常见的增塑剂有橡胶油和树脂等。

橡胶油可以使橡胶更加柔软,提高轮胎的抗裂性和弯曲性能。

树脂则可以增加轮胎的硬度和强度。

四、硫化剂硫化剂是为了使橡胶成型后能够固化成轮胎的一种化学物质。

常见的硫化剂有硫磺和过氧化物等。

硫磺可以与橡胶中的双键发生反应,形成交联结构,使橡胶固化成轮胎。

过氧化物则可以通过热分解产生自由基,进而引发橡胶的交联反应。

五、促进剂促进剂是为了加快硫化反应的速度,常见的促进剂有硫醇和过硫酸铵等。

硫醇可以与硫磺发生反应,生成活性硫醇,进一步促进硫化反应的进行。

过硫酸铵则可以通过热分解产生自由基,引发橡胶的硫化反应。

六、防老剂防老剂是为了提高橡胶的耐热性和抗氧化性能。

常见的防老剂有苯并噻唑类和酚醛类等。

苯并噻唑类防老剂可以与橡胶中的活性氢发生反应,形成稳定的硫醇结构,起到抗氧化的作用。

酚醛类防老剂则可以通过抑制自由基的生成,延缓橡胶的老化过程。

七、其他添加剂除了以上的主要成分外,半钢轮胎的常规配方表中还包含一些其他的添加剂。

例如,加硫剂可以提高橡胶的硫化效果;消光剂可以改变橡胶的颜色和外观;促进剂可以改善橡胶的加工性能等。

总结:半钢轮胎的常规配方表是根据轮胎的性能要求和使用条件来设计的。

不同的车辆和使用环境需要不同的轮胎配方。

通过合理选择和调整橡胶成分、填充剂、增塑剂、硫化剂、促进剂、防老剂和其他添加剂的比例和种类,可以制备出性能优良的半钢轮胎。

全钢丝载重子午轮胎原材料及胶料配方设计

全钢丝载重子午轮胎原材料及胶料配方设计

一、全钢子午胎配方设计原则轮胎配方设计,就是按照轮胎产品使用特点、有关国际和国家规定的各项性能指标,根据橡胶原材料的性质和积累的经验,考虑橡胶原材料以及各组分之间如何配比的方案,然后通过试验验证设计目的,如能获得产品所需要的性能及各项要求,这种橡胶和各种助剂的配比方案,就是我们所设计的配方。

我们大家都清楚,无论那一种橡胶,不可能各方面性能都能达到理想的水平,这种不足就可以通过配方设计来得到补偿,以期达到改善橡胶某些方面性能的目的(包括胶料的加工性能和制品的物理机械性能)。

1.1 配方的设计原则1、对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正确的认识,进行有针对性的设计。

2、对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认识,要与轮胎结构设计工程师进行交流,既要考虑各不同部件在使用、加工过程的差异性,又要考虑它们的共性和相关性,确保各部位的胶料性能达到要求。

3、对轮胎的硫化条件包括硫化介质、硫化温度、硫化压力等要了解,对轮胎整体配方设计时,要充分考虑各个配方的硫化速度的匹配。

4、对轮胎各部位的胶料物理性能的匹配,要在充分了解硫化速度的前提下,对胶料的强度、定伸等性能进行评价。

5、配方设计时,除考虑同一配方中各配合剂之间的内在联系,同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。

如,相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。

6、配方设计人员在考虑选取配合剂时,要避免使用有毒原材料,尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂,减少污染和公害,加强劳动保护,确保操作人员的健康和环境的清洁。

7、配方设计在保证性能的前提下,一定要体现低成本和材料简单化。

1.2 配方设计程序根据配方的设计原则进行配方的设计,指定配方的程序如下:1、先要调查研究,确切了解产品的具体使用条件,诸如使用温度、压力、接触的介质、受力情况等。

根据这些调节,收集有关资料,总结以前的经验教训,拟出一系列的性能指标。

轮胎配方成分分析

轮胎配方成分分析

轮胎配方成分分析◆轮胎各部件胶料性能要求一、胎面胶性能要求:胎面胶应具有优越的耐磨性,较高的拉伸强度和撕裂强度,良好的耐老化、耐屈挠、耐热、抗刺扎和抗花纹沟裂口等性能。

二、胎侧胶性能要求:胎侧胶应具有良好的强伸性能及耐屈挠龟裂、耐大气老化等性能。

(胎面胶、胎侧胶可用一种胶料制备,但一种胶料难以同时满足各种不同性能的要求,采用分层出形的复合胎面胶,既利于提高产品质量,又可降低成本。

)三、胎体胶料性能要求:(胎体胶料包括缓冲层、外帘布层及内帘布层胶料和油皮胶等)★缓冲层胶料性能要求:胶料具有较高定伸应力、弹性和抗剪切性能,同时要求生热低、耐热性好。

★帘布层胶料性能要求:胶料与帘线具有良好的粘合性能,使胎体成为牢固的整体,并要求胶料生热低、耐热及耐屈挠疲劳性好。

★油皮胶料性能要求:胶料有一定的强伸性能和较好的耐老化性能,而且要求胶料硫化起点较快,可塑性不宜过大,防止在硫化过程中向帘布层迁移影响帘布层的性能。

四、胎圈胶料性能要求:胎圈由多部件组成,有钢丝圈、填充胶条、钢圈包布、胎圈包布和帘布层,要求部件之间胶料有良好的粘合性能,使胎圈形成一个牢固整体。

五、水胎、胶囊胶料性能要求:应具有良好的耐热性、耐老化性、耐高温撕裂和耐屈挠疲劳性能,而且还应有良好的耐水性能。

六、......◆轮胎配方设计科标分析建立完善的一站式服务体系,可针对轮胎各部件的性能要求,提供产品性能改进,新产品研发,材料开发等技术研发服务,帮助客户控产品质量,降低研发成本、周期以及研发风险。

◆轮胎成分分析科标分析创建了“光-色-热-质-元-化”联用技术,该项技术在材料分析领域填补了多项国内空白,运用该技术对产品或样品进行成分定性定量分析。

根据客户提供的目标样品,分析成分,还原配方,分析各类橡胶成分,精确到橡胶胶种、助剂、填料分布、硫化体系等具体组成;科学诊断轮胎产品脱层、开裂、变形、材料分布不合理、胎面基部胶厚度较薄硫化不良(过硫、欠硫)等常见橡胶制品质量问题的原因。

几种轮胎配方及原料讲解介绍解读

几种轮胎配方及原料讲解介绍解读

几种轮胎配方及原料讲解介绍解读轮胎的配方和原料选择是决定轮胎性能的重要因素之一、不同的轮胎配方和原料可以结合不同的需求,包括耐磨性、抓地力、舒适度等。

以下是几种常见的轮胎配方及原料的讲解介绍。

1. 黑炭黑(Carbon Black)黑炭黑是轮胎中常用的一种填充剂,其主要作用是提供耐磨性和增强轮胎的耐久性。

黑炭黑可以增加轮胎的硬度和抗拉强度,并提供优异的抗裂性能。

此外,黑炭黑还可以提高轮胎的导热性能,有助于降低轮胎在高速行驶时的温度。

2. 天然橡胶(Natural Rubber)天然橡胶是制作轮胎的重要原料之一,其具有优异的弹性和拉伸性能。

天然橡胶可以增加轮胎的柔软度和舒适度,并提供出色的抓地力。

然而,天然橡胶的耐磨性较差,因此在一些高性能轮胎中常常与合成橡胶混合使用,以平衡耐磨性和抓地力。

3. 合成橡胶(Synthetic rubber)合成橡胶是使用化学方法合成的一种橡胶,其性能可以根据需要进行调整。

合成橡胶可以提供良好的耐磨性和耐老化性能,并且具有较高的弹性模量。

不同种类的合成橡胶可以根据轮胎设计和使用场景进行选择,以达到最佳的性能表现。

4. 硫化剂(Vulcanizing agents)硫化剂是轮胎中用于促进橡胶硫化反应的物质。

硫化反应可以使橡胶分子交联成三维网状结构,从而提高轮胎的强度和耐久性。

常用的硫化剂包括硫醇类化合物和过氧化物等。

硫化剂的选择和使用量可以根据轮胎的需求进行调整,以获得理想的硫化效果。

5. 防氧化剂(Antioxidants)防氧化剂是用于防止轮胎老化和龟裂的物质。

轮胎在使用过程中会受到氧气、紫外线和高温等因素的影响,从而导致橡胶老化和性能下降。

防氧化剂可以稳定橡胶分子的结构,延缓老化过程。

常用的防氧化剂包括类似于二苯胺的化合物。

总之,轮胎的配方和原料选择是决定轮胎性能的关键因素之一、通过合理地选择填充剂、橡胶和添加剂等,可以实现不同性能指标的平衡。

在轮胎工艺和设计中,需要综合考虑不同配方的优缺点,以满足不同用户的需求。

轮胎配方及原材料介绍

轮胎配方及原材料介绍

海中载沉汽车轮胎胎里胶配圆单位:品量份之阳内胎战睦门嘴垫胶的配圆轮胎主要不妨由天然橡胶(NR)散同戊两烯,丁苯橡胶(SBR)丁两烯战苯乙烯,逆丁橡胶(BR)是由丁两烯,同戊橡胶(IR)是由同戊两烯,丁基橡胶(IIR)是同丁烯战少量同戊两烯或者丁两烯为主要本料,硬脂酸,氧化锌,微晶蜡,防老剂,收配油,硬量冰乌,防焦剂,促进剂,硫磺等为配料制成.1、天然橡胶(NR)以橡胶烃(散同戊两烯)为主,含少量蛋黑量、火分、树脂酸、糖类战无机盐等.弹性大,定伸强度下,抗撕裂性战电绝缘性劣良,耐磨性战耐涝性劣良,加工性好,易于其余资料粘合,正在概括本能圆里劣于普遍合成橡胶.缺面是耐氧战耐臭氧性好,简单老化蜕变;耐油战耐溶剂性短好,第抗酸碱的腐蚀本领矮;耐热性没有下.使用温度范畴:约-60℃~+80℃.创制轮胎、胶鞋、胶管、胶戴、电线电缆的绝缘层战护套以及其余通用制品.特天适用于制制扭振取消器、收效果减震器、呆板收座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品.2、丁苯橡胶(SBR)丁两烯战苯乙烯的同散体.本能靠近天然橡胶,是暂时产量最大的通用合成橡胶,其个性是耐磨性、耐老化战耐热性超出天然橡胶,量天也较天然橡胶匀称.缺面是:弹性较矮,抗伸挠、抗撕裂本能较好;加工本能好,特天是自粘性好、死胶强度矮.使用温度范畴:约-50℃~+100℃.主要用以代替天然橡胶创制轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其余通用制品.3、逆丁橡胶(BR)是由丁两烯散合而成的逆式结构橡胶.便宜是:弹性取耐磨性劣良,耐老化性好,耐矮温性劣同,正在动向背荷下收热量小,易于金属粘合.缺面是强度较矮,抗撕裂性好,加工本能取自粘性好.使用温度范畴:约-60℃~+100℃. 普遍多战天然橡胶或者丁苯橡胶并用,主要创制轮胎胎里、输收戴战特殊耐热制品.4、同戊橡胶(IR)是由同戊两烯单体散合而成的一种逆式结构橡胶.化教组成、坐体结构取天然橡胶相似,本能也非常靠近天然橡胶,故有合整天然橡胶之称.它具备天然橡胶的大部分便宜,耐老化由于天然橡胶,弹性战强力比天然橡胶稍矮,加工本能好,成本较下.使用温度范畴:约-50℃~+100℃可代替天然橡胶创制轮胎、胶鞋、胶管、胶戴以及其余通用制品.5、氯丁橡胶(CR)是由氯丁两烯干单体乳液散合而成的散合体.那种橡胶分子中含有氯本子,所以取其余通用橡胶相比:它具备劣良的抗氧、抗臭氧性,没有简单焚,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气稀性好等便宜;其物理板滞本能也比天然橡胶好,故可用做通用橡胶,也可用做特种橡胶.主要缺面是耐热性较好,比沉较大、相对于成本下,电绝缘性短好,加工时易粘滚、易焦烧及易粘模.别的,死胶宁静性好,没有简单保存.使用温度范畴:约-45℃~+100℃.主要用于制制央供抗臭氧、耐老化性下的电缆护套及百般防备套、呵护罩;耐油、耐化教腐蚀的胶管、胶戴战化工衬里;耐焚的天下采矿用橡胶制品,以及百般模压制品、稀启圈、垫、粘结剂等.6、丁基橡胶(IIR)是同丁烯战少量同戊两烯或者丁两烯的同散体.最大个性是气稀性好,耐臭氧、耐老化本能好,耐热性较下,少久处事温度可正在130℃以下;本领无机强酸(如硫酸、硝酸等)战普遍有机溶剂,吸振战阻僧个性劣良,电绝缘性也非常好.缺面是弹性好,加工本能好,硫化速度缓,粘着性战耐油性好.使用温度范畴:约-40℃~+120℃.主要用做内胎、火胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热输收戴、耐热老化的胶布制品.7、丁阴橡胶(NBR)丁两烯战丙烯阴的同散体.个性是耐汽油战脂肪烃油类的本能特天好,仅次于散硫橡胶、丙烯酸酯战氟橡胶,而劣于其余通用橡胶.耐热性好,气稀性、耐磨及耐火性等均较好,粘结力强.缺面是耐热及耐臭氧性较好,强力及弹性较矮,耐酸性好,电绝缘性短好,耐极性溶剂本能也较好.使用温度范畴:约-30℃~+100℃.主要用于制制百般耐油制品,如胶管、稀启制品等.8、氢化丁阴橡胶(HNBR)丁两烯战丙烯阴的同散体.它是通过局部或者部分氢化NBR的丁两烯中的单键而得到的.其个性是板滞强度战耐磨性下,用过氧化物接联时耐热性比NBR好,其余本能取丁阴橡胶一般.缺面是代价较下.使用温度范畴:约-30℃~+150℃. 主要用于耐油、耐下温的稀启制品.9、乙丙橡胶(EPM\\EPDM)乙烯战丙烯的同散体,普遍分为两元乙丙橡胶战三元乙丙橡胶.个性是抗臭氧、耐紫中线、耐天候性战耐老化性劣同,居通用橡胶之尾.电绝缘性、耐化教性、冲打弹性很好,耐酸碱,比沉小,可举止下弥补协同.耐热可达150℃,耐极性溶剂-酮、酯等,但是没有耐脂肪烃战芳香烃,其余物理板滞本能略次于天然橡胶而劣于丁苯橡胶.缺面是自粘性战互粘性很好,没有简单粘合.使用温度范畴:约-50℃~+150℃. 主要用做化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热输收戴、汽车用橡胶制品及其余工业制品.。

轮胎配方及原材料介绍

轮胎配方及原材料介绍

轮胎配方及原材料介绍轮胎主要可以由天然橡胶(NR)聚异戊二烯,丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯,顺丁橡胶(BR)是由丁二烯,异戊橡胶(IR)是由异戊二烯,丁基橡胶(IIR)是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯为主要原料,硬脂酸,氧化锌,微晶蜡,防老剂,操作油,硬质炭黑,防焦剂,促进剂,硫磺等为配料制成。

1、天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。

弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。

缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。

使用温度范围:约-60℃~+80℃。

制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。

特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。

2、丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯的共聚体。

性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。

缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。

使用温度范围:约-50℃~+100℃。

主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

3、顺丁橡胶(BR)是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。

优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。

缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。

使用温度范围:约-60℃~+100℃。

一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。

4、异戊橡胶(IR)是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。

化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。

它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。

轮胎配方设计4

轮胎配方设计4

2、补强、填充剂
表面特征:1)疏水性:CB 易飞扬,在胶料中易聚 结成团,不易分散,增加剪切力。 2)亲水性:浅色填料,粒径大,混入 速度快,但分散性差,且亲和力低。
填料表面改性:具有两性结构的有机化合物,如含OH,-COOH,-NH2,-SH的化合物,能增加配合剂与 橡胶表面的浸润,增强有机大分子与无机填料间的 亲和力,活性剂有SA、钛酸酯、硅烷偶联剂等。
6、美制成智能轮胎。美国一家轮胎公司研制成功一 种能预报大型货车轮胎爆胎的智能轮始。在轮胎中 置有以电池为动力的微电脑,它能随时测得轮胎气 压、温度等,并将这些数据传送到货车检查站的接 收器上,经电脑分析处理后,如有爆胎可能,立即 发出警告,车主能及时驶向修理厂更换轮胎.免除 途中之苦。此外,这种智能轮胎还可记录行驶路程, 并对翻新时间作出报告,可大大节省行驶费用。
普通塑炼 50+5 11min 0.20 促M 65+5 11min 0.31 促DM 65+5 11min 0.25 可见,缩短塑炼时间,降低能耗。 注意:SBR,BR 和CR(硫调型)高温下有部分交联 产生凝胶的倾向。 亚硝基-2-萘酚防止SBR产生凝胶, 促进剂DM防止CR产生凝胶。
塑解剂 B(phr)
2)生胶的选择,橡胶不同门尼粘度
3)加入填充剂和软化剂调节
(1)机械剪切(低温分段塑炼)
NR存在甲基共轭效应,有利于剪切断裂,效果好, BR和SBR效果不明显 ,EPDM、NBR高门尼需塑炼
(2)化学塑解剂(高温塑炼)
如M, DM, β-奈硫酚,五氯硫酚,雷那西,塑解剂B等 类别 辊温 时间 可塑度
三、包辊性(Rollability)
混炼、压延、压片时需胶料有良好的包辊性。 包辊性主要取决于混炼胶的强度、辊温、切变速率 及胶料与滚筒间的粘合性。 凡是有利于提高胶料的强度和粘合性均有利于 提高包辊性。 1.生胶
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四、压延(calendering)
压延胶料应具有: 良好的包辊性(既不能粘辊,也不能脱辊) 良好的流动性(保证胶料外观质量) 抗焦烧性(加工安全性) 低收缩性(复合制品的外观及工艺性) 1.生胶:NR>BR>SBR>NBR>IIR, 门尼粘度低的胶料工艺性较好。 通常压延胶料的ML1+4100应控制在60以下 经验数据:压片胶料 50~60 贴胶胶料 40~50 擦胶胶料 30~40
1、胶种的选择: 选用SSBR,TPI,1,2-聚丁二烯,集成橡胶(SIBR) 如将 65 份溶聚丁苯胶、 35 份 RSS 3( 烟片胶 ) 、 30 份 Seast KH( 炭黑 ) 、 30 份 NZPsil AQ( 二氧化硅 ) 、 3份Si69、2份二甲醇、3份氧化锌、1份Lunac YA、 1.5份 Antigen 6C以及 0.5份 Sunnoc 组成胶料,再和 1.7 份 Nocceter NS-F 与 1.7 份油处理过的硫黄一起 混炼,在160℃下加压硫化制成试样。 试验表明:在 0℃和 60℃下其介质损耗角正切 tanδ分别为0.572和0.153。 在轿车和轻型载重半钢丝子午胎的胎面胶中, 用20~25质量份SSBR取代等量的乳聚丁苯胶,轮胎 滚动阻力即可减小10%,降低汽车燃油消耗2%左 右(时速100Km/h)
625
1.1 2.32
659
0.9 2.13
702
0.8 1.97
724
0.78 1.94
743
0.76 1.92
746
0.74 1.9
2)生胶的选择 橡胶不同门尼粘度,如NBR2865 和3445 加工要求:挤出制品:门尼粘度≤60 压延贴胶:门尼粘度≤50 压延擦胶:门尼粘度≤40 海绵制品:门尼粘度更低 但有特殊情况,如耐热垫圈,需高温低 压变,可采用高门尼值的橡胶。 3) 加入填充剂(用量大,粒径小)使胶料 粘度增加,加入软化剂使胶料粘度下降。
4 、法国上市彩色轮胎。法国米其林公司适应色彩鲜 绝、形象活泼家用轿车的需要,研制成功彩色橡胶轮 胎.取代沿用多年的黑色轮胎。这种以二氧化硅和色 素为主要成分经特殊合成后添加进橡胶,其效果与机 械性能和原来的黑色炭素完全一样。
5、英国研制成功自动吸气泡沫轮胎。英国哈蒙雷塑 料研究所研制的这种轮胎,由于填充了一种自动吸气 的泡沫塑料,所以它使用时不必充气。并且这种泡沫 塑料的吸气特征与其所受的压力大小成正比,即轮胎 受压力越大,吸入气体越多;压力减轻时又可释放一 部分空气,使轮胎始终保持平衡的承压状态。因此它 既不怕扎破漏气,又有效地提高了使用寿命。
近年来国内轮胎行业对降低轮胎旋转时发出的 声音、减小大气污染及节省资源(节能轮胎、绿色 轮胎)、减轻轮胎的重量、降低轮胎的滚动阻力及 轮胎的回收再利用等问题已引起了足够的重视,并 且进行了大量的研究开发工作,使我国的轮胎行业 不仅在数量上,在质量上也有明显的提高。
第二节、配方设计与胶料工艺性能的关系
九、抗湿滑性与滚动阻力
汽车工业的发展带来的问题: 交通事故的增加及对环境的污染
在轮胎的组成中,特别是胎面胶,它直接与地面接触,且体积大、所以 是最重要的部分。
与胎面胶配合技术相关的轮胎特性主要有:(1)干、湿抓着力,(2)滚动 阻力,(3)耐磨特性。这些特性各自存在相互矛盾的关系,为了解决这些问题, 轮胎制造厂正在进行不懈的努力,白炭黑配合技术就是其中一项成果。
2、填充剂: 加入填充剂,降低含胶率,减少胶料的弹性形变。 粒径小,结构性高,用量大,压出膨胀率小。 FEF炭黑有助于改善胶料的压出工艺性 3、软化剂: 软化剂加入改善胶料的流动性,降低胶料的收缩 率,并使压出尺寸精确,如油膏、矿物油、石蜡油 等。用量太多会导致胶料塌陷或变形。 4、硫化体系: 压出胶料应具有足够长的焦烧时间,保证压出加 工的安全性,如返回胶压出。 5、配合剂中尽量控制不用易挥发液体,不含水分, 否则会在压出温度下因挥发而产生气泡。
2 配合白炭黑橡胶的摩擦特性 (1)当将配合白炭黑橡胶与配合炭黑橡胶进行潮湿 沥青路面上的轮胎摩擦特性比较时,配合白炭黑的 轮胎的滑移率约10%时,摩擦系数最大,且此值高 于同滑移率的配合炭黑的轮胎。 (2)当炭黑粒径减小后,在滑移率由低到高的范围 内,其摩擦系数增大。 (3)若将白炭黑取代炭黑用于胎面胶时,能进一步 改善滚动阻力与湿抓着力。但应注意: ①与炭黑相比,白炭黑表面的特殊状况,在混炼中 难以分散,故需要使用偶联剂且必须控制混炼温度。 ②与炭黑相比,白炭黑的导电性差,应除去静电。
三、包辊性(Rollability)
混炼、压延、压片时需胶料有良好的包辊性。 包辊性主要取决于混炼胶的强度、辊温、切变速率 及胶料与滚筒间的粘合性。 凡是有利于提高胶料的强度和粘合性均有利于 提高包辊性。 1.生胶
经塑炼的NR包辊性好,但过炼易粘辊;
SBR、BR、NBR、EPDM易脱辊; CR和ACM易粘辊。
二、混炼特性(mixing
characteristic)
配合剂是否容易与橡胶混合及是否容易分散、 取决于橡胶和配合剂的性质(互容性和浸润性)。 1 、小料 如促进剂、防老剂、固体软化剂易于分散, (加工温度高于配合剂的软化点) ZnO同生胶一样在剪切过程中带负电荷,互 相排斥,不易分散。 解决办法: 采用预分散氧化锌 活性氧化锌
塑炼 混炼 压出、压延 成型 硫化
可塑度 混炼特性 门尼粘度 包辊性 喷霜
膨胀比 收缩率
粘合性
焦烧 正硫化 抗返原
介绍新型加工助剂及硫化方式
一、粘度(viscosity)
• 分子量大,粘度大,可塑度小,弹性大,混炼难,吃料速度慢,挤出膨胀大,压 延收缩率大。 • 分子量小,粘度小,塑性值大,发粘,流动性好,挺性差,易变形,物性差。 • 粘度调整: 1)塑炼程度
2、加入活性高的填料可改善包辊性
如CB、活性CaCO3 、MgCO3能改善包辊性 而Al(OH)3 、ZnO 、BaSO4使胶包辊性差。 加入滑石粉会使脱辊倾向加剧。
3、 软化剂
脱辊时加软化剂:高芳环操作油、松焦油、 树脂(固马隆、酚醛树脂、石油C5树脂) 粘辊时加软化剂:起隔离及润滑作用的硬酯酸 及其盐类、石蜡、油膏等。
7、法国推出无压轮胎。法国米其林公司研制开发的 这种无压轮胎,在完全没有气的情况下,轮胎的胎 壁有可供支撑车辆负荷的垂直刚度 ,还可以车速 88km/h再行驶80km。
8、倍耐力问世防水轮胎。该公司最新推出的一款 P5000 型轮胎,有着更强的湿地排水能力。它在轮 胎的中央部分,有一条特别宽大的直线排水槽,并 采用W形横截面胎纹,替代传统的V形或U形横截 面胎纹,进一步强化了轮胎中央部分的结构,因而 达到了很强的湿地排水效果。
抗湿滑性与滚动阻力都与损耗因子(tgδ)有关, 提高抗湿滑性能需要增大胶料的损耗 (高频区106~7Hz, 低温0℃时) 降低滚动阻力需要减小胶料的损耗; (低频区10Hz, 高温50~80℃时)
提高在0℃时胶料的损耗 因子,降低在50~80℃时 胶料的损耗因子就可以同 时提高抗湿滑性能和降低 滚动阻力。
普通塑炼 50+5 11min 0.20 促M 65+5 11min 0.31 促DM 65+5 11min 0.25 可见,缩短塑炼时间,降低能耗。 注意:SBR,BR 和CR(硫调型)高温下有部分交联 产生凝胶的倾向。 亚硝基-2-萘酚防止SBR产生凝胶, 促进剂DM防止CR产生凝胶。
塑解剂 B(phr)
五、压出(挤出extrude)
压出工艺:
1
2 3
加料口吃胶量:挤出产品的均匀致密度
压出速度:压出机主机转速调整 压出膨胀率: 膨胀比=压出半成品尺寸/口型尺寸 胶料弹性复原能力与拉伸流场作用
4
熔体破裂:挤出速度超过极限值时挤出胶
料表面不光滑,产生破边、波浪、破裂。
1、生胶: (1)分子链柔顺性好和分子间作用力小; (2)分子量小及分子量分布宽; (3)支化度较少; (4)含胶率:含胶率在30~60%时压出性能较好; (5)压出胶料中加入少量再生胶能增加胶料的流 动性,降低膨胀率。 NR工艺性好,压出快,膨胀率小;BR次之; SBR压出较困难,常并用NR EPDM挤出相对容易,作胶管、护弦、密封条等 NBR压出工艺性差,加入填充和软化剂加以改善 IIR压出困难,生热量大而且膨胀率大。
2、补强、填充剂
表面特征:1)疏水性:CB 易飞扬,在胶料中易聚 结成团,不易分散,增加剪切力。 2)亲水性:浅色填料,粒径大,混入 速度快,但分散性差,且亲和力低。
填料表面改性:具有两性结构的有机化合物,如含OH,-COOH,-NH2,-SH的化合物,能增加配合剂与 橡胶表面的浸润,增强有机大分子与无机填料间的 亲和力,活性剂有SA、钛酸酯、硅烷偶联剂等。
世界轮胎新技术介绍
新型轮胎的研究与开发,一直受到世界各轮 胎厂家的高度重视。在汽车新技术飞速发展的今 天, 轮胎新技术更可谓是一派新景象。
1、美国发明超强钢纤维轮胎。美国俄亥俄州一 家大型轮胎公司发明的这种钢纤维合成轮胎,即 使爆胎后,仍能长途正常行驶,因此可免去备胎, 提高车辆利用效率。这种超强轮胎不但便于修理, 而且修复后仍能与新的一样可作全天候行驶。新 型轮胎的售价,只较普通轮胎贵20%。
2、杜邦公司推出刀枪不入的高速轮胎。美国杜邦化 学公司与台湾正新轮胎公司联手开发的这种轮胎, 采用杜邦公司生产的一种特殊纤维 (KELUAR) 制成, 具有防刺、耐切割、抗高低温和耐磨损等特异功能。 经耐破坏强度、使用寿命、操纵安全性、组装方便 性及高速行驶等多项严格测试表明,达到了刀枪不 入的要求,行驶中绝不会出现扎破和爆胎等故障。 3、美国发明节能轮胎。美发明家米歇林发明一种硅 化物橡胶轮胎,以硅替代炭黑,改善了内部分子结 构,强化橡胶,使轮胎的滚动阻力威小 35 %。这样 不仅延长使用寿命,而且还可节油5%。此外,还大 大改善了在潮湿地带和雪地上的行驶条件,具有良 好的社会效益和环境效益,是近 40 年来轮胎技术上 的重大成果之一。
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