專利名稱：用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及橡輪胎加工和輻射技術應用領域 ，具體涉及一種用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件。
背景技術：
近年來，汽車工業和高速公路的快速發展對輪胎制造業不斷提出新的要求，隨著汽車性能的不斷提高，同時要求輪胎質量和性能與之匹配。子午線輪胎胎體簾布層是由覆膠簾子布組成的胎體層，是輪胎的受力骨架層，用以保證輪胎具有必要的強度及尺寸穩定性，支撐輪胎各部件，具有耐負荷，耐沖擊，耐內壓的作用。其所具有的強度和彈性，使輪胎使用時可復雜承受應力和多次變形，并緩和外來路面的振動和沖擊。在現有技術的輪胎制備過程中，常用新型輕質材料制備輪胎部件，如用芳綸替代鋼絲來做簾布層骨架材料，或用單根纏繞芳綸來代替鋼絲圈等。胎體簾布層在加工、運輸、成型和最終硫化定型中會發生形變，出現簾線的偏移或變形，或簾線間膠的拉開，為了避免這些問題，常規解決方法是增加簾線層的覆膠量，這勢必增加原材料用量和該部件的厚度，導致輪胎重量增加，質量的穩定性和使用安全性也受到直接影響。在未來輪胎產業的發展中，最緊迫的問題是環境相容性和安全穩定性問題。如何通過輪胎行業的技術創新與改進，降低輪胎行駛中的噪聲、減少油耗、降低尾氣污染；同時通過實施新工藝，保證輪胎組成部件膠層的均勻性，實現整胎重量減少，無論對環境保護還是對使用安全性能都起到非常重要的作用。通過減薄輪胎胎體簾布層部件的厚度，可以減輕輪胎重量，從而降低輪胎的滾動阻力。滾動阻力的減低不僅可直接節省燃料消耗，數據顯示如果輪胎滾動阻力減少25%，則燃料消耗可減少5%，還可間接減輕尾氣排放，利于環境保護。輪胎部件減薄技術的發展不僅依賴于新材料的研發和應用，還依賴于各部件結構設計和工藝技術的改進。在確保輪胎使用性能的前提下，提供一種減薄輪胎胎體簾布層部件的厚度，從而實現子午線輪胎輕量化，既是輪胎制造技術水平的體現，也是當前本技術領域中急需研究解決的課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有減薄胎體簾布層結構、橡膠原材料用量低，部件重量輕，覆膠膠料的格林強度高、膠層的均勻性及結構的穩定性強，使得輪胎整胎減重、而性能品質得以大幅提高的用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件。為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案一種用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，包括胎體簾布層骨架及覆膠層，其特點是骨架材料為合成纖維簾布材料，包括尼龍簾布或聚酯簾布，簾布層數為單層或多層，覆膠層為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物，按照子午線輪胎胎體簾布層生產工藝進行簾線擴張、壓延和敷膠，制成比傳統工藝生產的該部件膠層厚度減薄3-10%的標準寬度的減薄胎體簾布層片材，將減薄胎體簾布層片材固定在電子加速器下的恒張力牽引束下傳輸裝置上，采用電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，制備成減薄胎體簾布層部件。
上述所述的采用電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，是將胎體簾布層片材通過束下傳輸裝置送入電子加速器輻照室，進行輻射處理，電子加速器束流能量為0. 3-3. OMeV，束流強度為0. 2-100mA,電子束掃描寬度0. 6-1. 0米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量為5-60kGy，束下裝置傳輸速度為4-60m/min，輻照氛圍為限氧環境，采用惰性氣體保護，完成輻射處理后制成減薄胎體簾布層部件。上述所述的電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，可在輪胎生產線外另建電子加速器輻照裝置從胎體簾布層生產線上取膠實現離線輻射，也可在輪胎生產線上配套電子加速器輻照裝置實現連續在線輻射。
本發明的減薄原理是，子午線輪胎胎體簾布層除了在使用過程中要承受較大的應變外，在加工成型過程中也要承受一定的應力應變。在傳統輪胎生產工藝中，由于部件未硫化橡膠強度不高，為規避簾線外漏、簾線間開膠以及簾線疏密度不一等問題的出現，而造成輪胎在使用中產生早期脫層或爆破，常常采用增加部件膠層的厚度，以確保安全。本發明是在不降低輪胎綜合性能的前提下，利用橡膠輻射預硫化技術，即不影響部件原有的生產工藝，只是在部件完全熱硫化前，用電子束對部件進行輻照處理，通過改變輻照參數使橡膠分子達到一定程度的交聯，實現部件材料的可控部分硫化，通過提高部件生膠的格林強度，保證中間產品的結構穩定性，防止或減少因后期加工移位、變形過大、材料蠕變流動而影響產品質量。由于有橡膠輻射預硫化工藝作為技術保障，可對胎體簾布層部件實施減薄結構設計，既保證了部件的結構穩定性，又達到部件減重，整胎輕量化的效果。與傳統工藝生產的該部件相比，減薄胎體簾布層膠層厚度減薄3_10%。經檢測，減薄簾布層部件經過輻射處理后，其格林強度較未輻射處理大于200%，減薄胎體簾布層厚度由常規工藝的2. 2mm降低到2. 0mm，節省原材料0. 15公斤。經過對減薄胎體簾布層部件制備的輪胎與常規輪胎相比進行性能比較測試數據如下表
項目名稱減薄胎體簾布膠層輪胎與常規輪胎相比
輪胎重量減重1-10%
動平衡提升一個等級或持平
均勻性提升一個等級或持平
高速性能提升一或兩個等級
滾動阻力減少1-5%
耐久性能符合技術要求
強度性能符合技術要求
氣密性符合技術要求由于采用了合成纖維簾布材料作為骨架材料進行壓延敷膠復合成減薄胎體簾布層片材，并且經電子加速器輻照裝置對胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理制備成胎體簾布層部件的技術方案，本發明可以達到如下效果明顯提高了橡膠材料的格林強度，使橡膠片材得到初步定型，減少材料變形或移動現象的產生，保證了產品工藝、結構和性能的穩定性，同時，由該部件減薄而產生的整胎重量減輕1_5%，輪胎的動平衡、均勻性和高速性能有一定提升，滾動阻力減少1_3%，可以有效提高輪胎的性能品質，達到了本發明的目的。
圖I為本發明的結構示意圖
具體實施例方式實施例215/75R14子午線輪胎下面結合附圖進一步詳細描述本發明從圖I可看出本發明的結構，一種用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，包括胎體簾布層骨架I及覆膠層2，簾布層骨架I材料為合成纖維尼龍簾布材料，簾布層數為雙層，覆膠層2為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物的生膠，按100質量份的配方分別加入5份的敏化劑季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，按照常規工藝于50L密煉機混合。按照常規胎體簾布層制備工藝進行簾線擴張、壓延，敷膠和收卷，制得標準長寬、厚度為0. 8的雙層減薄胎體簾布層部件片材。將簾布層部件固定在電子加速器的束下傳輸裝置上，進行輻射處理。電子加速器束流能量為0. 5MeV,束流強度為60mA，電子束掃描寬度I. 0米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量為60kGy，輻照氛圍為限氧環境，采用氮氣保護，完成輻射處理后制成減薄胎體簾布層部件。將減薄胎體簾布層部件制成的輪胎性能與常規工藝制成的輪胎性能的檢測對比，對比數據見下表
權利要求
1.一種用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，包括胎體簾布層骨架(I)及覆膠層(2)，其特征在于簾布層骨架(I)材料為合成纖維簾布材料，包括尼龍簾布或聚酯簾布，簾布層數為單層或多層，覆膠層(2)為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物，按照子午線輪胎胎體簾布層生產工藝進行簾線擴張、壓延和敷膠，制成比傳統工藝生產的該部件膠層厚度減薄3-10%的標準寬度的減薄胎體簾布層片材，將減薄胎體簾布層片材固定在電子加速器下的恒張力牽引束下傳輸裝置上，采用電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，制備成減薄胎體簾布層部件。
2.根據權利要求I所述子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，其特征在于所述的采用電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，是將胎體簾布層片材通過束下傳輸裝置送入電子加速器輻照室，進行輻射處理，電子加速器束流能量為O.3-3. OMeV,束流強度為O. 2-100mA,電子束掃描寬度O. 6-1. O米，胎體簾布層片材輻照吸收劑量為5-60kGy，束下裝置傳輸速度為4-60m/min，輻照氛圍為限氧環境，采用惰性氣體保護，完成輻射處理后制成減薄胎體簾布層部件。
3.根據權利要求I所述子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，其特征在于所述電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，能夠通過在輪胎生產線外另建電子加速器輻照裝置，在胎體簾布層生產線上取膠實現離線輻射。
4.根據權利要求I所述子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，其特征在于所述電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，能夠在輪胎生產線上配套加速器輻照裝置實現連續在線輻射。
5.如權利要求I所述子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件在橡膠輪胎加工領域中用于制備子午線輪胎。
全文摘要
本發明公開了一種用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件，包括胎體簾布層骨架及覆膠層，骨架材料為合成纖維簾布材料，包括尼龍簾布或聚酯簾布，簾布層數為單層或多層，覆膠層為天然橡膠或天然橡膠與合成橡膠的共混物，按照子午線輪胎胎體簾布層生產工藝進行簾線擴張、壓延和敷膠，制成比傳統工藝生產的該部件膠層厚度減薄3-10％的標準寬度的減薄胎體簾布層片材，然后采用電子加速器輻照裝置對減薄胎體簾布層片材進行輻射預硫化處理，制備成減薄胎體簾布層部件。本發明具有減薄的胎體簾布層結構、橡膠原材料用量低，覆膠膠料的格林強度高、膠層的均勻性及結構的穩定性強，使得制成輪胎的性能品質得以大幅提高，適于制備高性能的子午線輪胎。
文檔編號B29C43/24GK102626973SQ20121012620
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者劉江偉, 康興川, 張艷霞, 曾心苗, 李淑鳳, 王連才, 矯陽, 程安仁, 郭振濤, 陸永俊 申請人:北京市射線應用研究中心