3＋9×0.175NT鋼絲簾線在高性能轎車子午線輪胎胎體中的應用

趙 翔，趙玉娜，任振興，高同瞬，宮金榮，邢正濤

（青島雙星輪胎工業(yè)有限公司，山東 青島 266400）

隨著車輛性能的提高，對輪胎性能要求越來越高[1]。胎體作為輪胎的重要部件之一，對輪胎的安全性能及使用壽命起著至關重要的作用。各輪胎廠均聚焦于既能滿足輪胎使用壽命要求又能降低成本的骨架材料[2]。目前我公司275/45ZR20高性能轎車子午線輪胎胎體采用2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布。3＋9×0.175NT鋼絲簾線直徑較小，采用適當密度可在確保輪胎安全性能的同時減小輪胎的質量并降低成本。采用3＋9×0.175NT鋼絲簾線還可以提高輪胎的抗沖擊性能，減少胎側鼓包等問題。相對于2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布，1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布具有更好的導熱、散熱性能，可以有效提高輪胎的耐久性能和高速性能。

本工作研究1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布替代2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布在275/45ZR20高性能轎車子午線輪胎胎體中的應用。

1 實驗

1.1 主要原材料

3＋9×0.175NT鋼絲簾線，江蘇興達鋼簾線股份有限公司產品；1670dtex/2-28EPI聚酯簾線，山東海龍博萊特化纖有限責任公司產品。

1.2 主要設備和儀器

纖維簾布、鋼絲簾布兩用壓延設備，意大利Comerio Ercole公司產品；90°纖維簾布裁斷機和90°鋼絲簾布裁斷機，德國費舍爾公司產品；半鋼子午線輪胎二次法成型機，軟控股份有限公司產品；TJB-2-TB（Y）型載重輪胎耐久性試驗機，天津久榮車輪技術有限公司產品。

1.3 性能測試

輪胎各項性能均按照相應國家標準或企業(yè)標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 簾線性能

3 ＋9×0.175NT 鋼絲簾線和1670dtex/2-28EPI聚酯簾線性能指標和檢測結果對比如表1所示。

從表1可以看出，2種簾線性能均符合相應指標要求。

表1 2種簾線性能指標和檢測結果對比

2.2 簾布工藝性能

3 ＋9×0.175NT 鋼絲簾布和1670dtex/2-28EPI聚酯簾布壓延工藝參數對比如表2所示。

表2 2種簾布壓延工藝參數對比

1670dtex/2-28EPI聚酯簾布壓延密度為110根·dm-1，2層胎體結構強度為45 100 N·dm-1，3＋9×0.175NT鋼絲簾布壓延密度為60根·dm-1，1層胎體強度為45 300 N·dm-1，強度增大0.4%，比2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布胎體結構的承載能力略強。

3＋9×0.175NT鋼絲簾布壓延工藝良好，鋼絲簾線排列、附膠均勻，表面光滑、平整，無稀線劈縫現象，簾布厚度符合標準要求；在90°裁斷和接頭時未發(fā)現翹頭、接頭開裂以及斷面發(fā)散等不良現象，接頭質量符合生產工藝標準；成型過程中鋼絲簾布無拉伸，排列均勻，成型接頭、反包均無異常；硫化過程正常，滿足硫化工藝要求；成品輪胎外觀及X光檢測均合格。

2.3 胎體參數

2種簾布胎體參數對比如表3所示。

從表3可以看出，單胎使用3＋9×0.175NT鋼絲簾布質量為2.844 9 kg，單胎使用2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布質量為2.955 9 kg，使用1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布比2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布質量減小0.111 kg。

表3 2種簾布胎體參數

2.4 成品性能

采用1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布替代2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布用于胎體，生產275/45ZR20高性能轎車子午線輪胎，并進行室內成品性能檢測。

2.4.1 充氣外緣尺寸

輪胎充氣外緣尺寸對比如表4所示。

表4 輪胎充氣外緣尺寸對比 mm

從表4可以看出，輪胎充氣外緣尺寸符合國家標準要求。

2.4.2 耐久性能試驗條件：環(huán)境溫度 （38±3） ℃，充氣壓力220 kPa，停放時間 3 h，在裝機前將充氣力壓調整至220 kPa，試驗速度 120 km·h-1。

輪胎耐久性試驗步驟如表5所示。

表5 輪胎耐久性試驗步驟

試驗輪胎和生產輪胎的耐久性試驗時間分別為90和88 h，滿足國家標準要求（不短于47 h）。

2.4.3 高速性能

試驗條件：環(huán)境溫度 （38±3） ℃，充氣壓力360 kPa，停放時間 24 h，負荷率 68%。

輪胎高速性能試驗步驟如表6所示（每個速度級別測試10 min）。

表6 輪胎高速性能試驗步驟

試驗輪胎和生產輪胎高速性能試驗時間分別為96和90 min，滿足企業(yè)標準要求（不短于70 min）。

2.5 成本分析

采用1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布替代2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布后，275/45ZR20輪胎每條質量減小約0.111 kg，成本下降3元。

3 結論

采用1層3＋9×0.175NT鋼絲簾布替代2層1670dtex/2-28EPI聚酯簾布用于275/45ZR20高性能轎車子午線輪胎胎體中，成品輪胎的充氣外緣尺寸和耐久性能均符合國家標準要求，高速性能略有提高，并且質量減小，成本降低。