第三部分 子午线轮胎用骨架材料

拉伸、压缩、弯曲等变形，因此耐疲劳性 能要好。 ➢ (4)尺寸稳定性好。 ➢ 在常温和升温时的尺寸稳定性要好，加负 荷时的伸长率要小，蠕变要小。在轮胎加 工过程中不热收缩，在使用过程中不膨胀。
(5)对橡胶的黏合性能好。 黏合性能不仅是静态的抽出力和剥离力、
覆胶率要高，而且在动态下的黏合力也 要高。同时还要求在高温下和老化后的 黏合力保持率比较高。
1、胎体帘线的性能要求 2、带束层帘线的性能要求
轿车和轻载子午线轮胎向单层胎体方向发展； 同时，由于高速度级和高性能轿车与轻载子 午线轮胎的日益发展对帘线的强度、尺寸稳 定性和滞后生热等性能的要求更加严苛。
目前世界各国都在不断改进帘线性能和生产 技术，开发新型产品，优化帘线使用性能， 以适应轮胎技术的发展需要。
➢ ③低滞后损失、低生热性、高耐疲劳性，保 证胎体的耐久性和轮胎的高使用寿命。
表3-1 帘线性能与轮胎使用性能的关系
轮胎性能
耐机械损伤 耐久性 操纵性
滚动阻力 均匀性
外观质量 成本
帘线性能
强度、韧性、耐疲劳性 滞后生热性 尺寸稳定性 滞后生热型 尺寸稳定性 尺寸稳定性
强度、尺寸稳定性、耐疲劳性
➢ 2.带束层帘线的性能要求 ➢ 带束层是子午线轮胎的主要受力部件，带束
➢ 胎体的主要作用是使轮胎保持原有设计的尺 寸形状，并赋予轮胎优良的舒适性和牵引性。
➢ 根据子午线轮胎胎体帘线受力的特点，要求 胎体帘线着重具有下列几方面的性能。
➢ ①高强度、高模量，高温下的模量也要高， 这是子午胎胎体帘线的基本要求。
➢ ②高尺寸稳定性，低收缩率，小蠕变，这是 高性能轮胎和高速轮胎的重要性能要求。
➢ 一、纤维帘线的发展历程
➢ 1．国外纤维骨架材料的发展 ➢ 自帆布作为做充气轮胎的骨架材料起，纤维骨架材
料经历了棉纤维、人造丝、尼龙、维尼纶、玻璃纤 维、聚酯和芳纶的发展历程。 ➢ 世界范围而言，当前轮胎行业在用的仍然是这些纤 维材料。1995～2000年期间，聚酯增加5万吨左右， 增长率为4.1%；尼龙增长9万吨左右，增长率为 3.2%；而人造丝相对下降。
➢ 本章主要内容：子午线轮胎用骨架材料的 发展概况和基本性能要求以及骨架材料的分 类与性能特点。
➢第一节 骨架材料的性能要求 ➢一、基本性能要求 ➢二、子午线轮胎对骨架材料性能要求的
特点 ➢第二节 骨架材料的发展概况
➢ 第一节 骨架材料的性能要求 ➢ 一、基本性能要求 ➢ (1)强度高、模量高 ➢ （特别是小变形时或称为初始模量要
线与橡胶的黏合水平，会直接影响到子午线轮胎的使 用性能和寿命。
➢ (3)耐疲劳性能好。 ➢ 子午胎的带束层承受较大的应力，而且是周期性
地承受拉伸、弯曲、剪切等变形，因此对帘线要 求有较好的耐疲劳性能。 ➢ (4)耐锈蚀和化学腐蚀性能好。 ➢ 子午线轮胎的带束层材料，无论是轿车胎还是载 重胎多数采用钢丝帘线，而钢丝帘线的腐蚀危险 性会直接影响到轮胎的使用寿命。因此，必须提 高耐锈蚀和化学腐蚀性。
高），在高温下模量保持率也要高。
(2)生热低、耐热性能好。 由于轮胎在行驶过程中的橡胶和骨架材
料均会产生滞后损失而生成热量，因此 要求骨架材料的滞后损失小、生热低， 并有良好的耐热性及良好的耐湿热性。 而且在湿热、干热下不易降解。
➢ (3)耐疲劳性能好。 ➢ 轮胎行驶时，骨架材料往往受到周期性的
层的刚性对轮胎使用性能有很大的影响，而 帘线性能又直接影响带束层的刚性。子午线 轮胎的带束层帘线几乎呈周向排列，其长度 基本上保持不变。
➢ 帘线性能的重点要求如下。 ➢ (1)高强力、高模量、伸长变形要很小。 ➢ 因带束层帘线承受拉伸、弯曲等主要应力，同时起着
箍紧胎体的作用，使轮胎的外直径几乎不胀大。 ➢ (2)与橡胶的黏合性能好。 ➢ 这对多层结构的带束层性能极为重要，特别是钢丝帘
第二节 骨架材料的发展概况 轮胎向子午化、无内胎化、扁平化方向
发展，要求轮胎帘线数量、规格、品种 和应用技术不断更新发展。 有关骨架材料的发展，将分为纤维帘线 和钢丝帘线两部分来作介绍。
➢ 一、纤维帘线的发展历程 ➢ 1．国外纤维骨架材料的发展 ➢ 2．国内纤维骨架材料的发展 ➢ 3．新型纤维材料的开发研究 ➢ 二、钢丝帘线的发展历程 ➢ 1．国外钢丝帘线生产与应用情况 ➢ 2．国内钢丝帘线生产与应用情况 ➢ 3．钢丝帘线的发展趋势与新品种开发
表3-2世界轮胎帘线消耗量 单位：kt
美国制造轮胎用纤维目前已基本上采用HMLS聚酯作 为轿车和轻型载重子午线轮胎的骨架材料。轿车轮 胎，甚至还有某些轻型载重轮胎中用单层子午线胎 体结构代替了两层子午线胎体结构。
由于尼龙存在平点问题，因此轿车原配胎仍采用人 造丝。进一步改进了织物处理和轮胎的耐冲击性能， 使聚酯迅速在原配轮胎中取代了人造丝。由于聚酯 减少了平点问题，因此普通聚酯在替换轮胎中代替 了尼龙。
➢ 1．胎体帘线的性能要求 ➢ 子午线轮胎胎体帘线与胎面中心线呈90°角
排列，胎体由一条几乎不能伸张的环形带束 层箍紧，使轮胎在使用中外径几乎不变，但 胎侧变形比斜交轮胎大25%～30%，但胎侧刚 度低10 %～30%. ➢ 子午线轮胎在行驶中胎体帘线会受到比斜交 轮胎更大的拉伸压缩和弯曲等极为复杂的作 用力。
➢ (6)相对密度小。 ➢ 有利于轮胎的轻量化，降低滚动阻力，节省燃料。 ➢ (7)耐腐蚀性和化学稳定性好。 ➢ 不产生胺解、水解或因其他化学作用而降低帘线强度。 ➢ (8)价格低廉，节约成本。
二、子午线轮胎对骨架材料性能要求的特点
由于子午线轮胎结构的特殊性，使胎体帘线 受力与带束层帘线受力情况不同，因此对帘 线性能的要求，也有所不同的侧重面，这样 有利于发挥各种不同骨架材料的优异性能。
第三部分 子午线轮胎用骨架材料
➢ 子午线轮胎以其优异的性能在全世 界范围内得到了迅速发展。
➢ 发达国家 20世纪90年代实现了子 午化，又向无内胎化、扁平化、高 速化和环保化等方向发展。
➢ 轮胎子午化率的提高和子午线轮胎的性能、 结构不断改进与更新，则要求轮胎帘线的数 量、品种、规格不断增加和应用技术性能也 ห้องสมุดไป่ตู้趋提高。