0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線在商用車輪胎帶束層中的應(yīng)用

陳建軍，薛彬彬，張玉亮，王濱濱，李培生，張 鳴，倪海超

[1.山東華盛橡膠有限公司，山東 廣饒 257300；2.華盛（山東）產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，山東 廣饒 257300；3.山東宏盛橡膠科技有限公司，山東 東營 257335；4.和達（山東）橡膠科技有限公司，山東 廣饒 257300]

近年來，隨著國家發(fā)展低碳經(jīng)濟和實施節(jié)能降耗政策的頒布及實施，汽車工業(yè)向環(huán)保、節(jié)能、輕量化方向發(fā)展，也帶動了輪胎產(chǎn)業(yè)的快速增長，對商用車輪胎帶束層用骨架材料的性能要求也越來越高[1-4]。為滿足商用車輪胎輕量化、低滾動阻力及長使用壽命的要求，提升產(chǎn)品競爭力，滿足市場需求，增加高附加值商用車輪胎的產(chǎn)出，我公司在12R22.5 18PR 152／149L RL501商用車輪胎帶束層中以新型0.37＋6×0.32ST超高強度鋼絲簾線替代3×0.20＋6×0.35HT高強度鋼絲簾線，力求在提高輪胎綜合性能的同時最有效地降低輪胎生產(chǎn)成本。

1 實驗

1.1 鋼絲簾線

0.37＋6×0.32ST和3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線，江蘇興達鋼簾線股份有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

5 t電熱式平板硫化機，青島越光橡機有限公司產(chǎn)品；萬能材料電子拉力機，美國Instron公司產(chǎn)品；S型四輥鋼絲壓延機，意大利柯美尼奧公司產(chǎn)品；15°～70°鋼絲裁斷機，德國費舍爾熱工有限公司產(chǎn)品；輪胎高速耐久試驗機和輪胎強度試驗機，高鐵檢測儀器（東莞）有限公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

鋼絲簾線直徑、線密度、破斷力和粘合力等根據(jù)GB／T 11181—2016《子午線輪胎用鋼簾線》進行測試；輪胎的室內(nèi)耐久性能、強度性能根據(jù)GB／T 4501—2016《載重汽車輪胎性能室內(nèi)試驗方法》進行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線基本性能

2.1.1 基本性能和結(jié)構(gòu)

0.37＋6×0.32ST和3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線的關(guān)鍵性能指標(biāo)對比如表1所示，鋼絲簾線結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 兩種鋼絲簾線的結(jié)構(gòu)示意

表1 兩種鋼絲簾線的關(guān)鍵性能指標(biāo)對比

由表1可知，與3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線相比，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線直徑較小、線密度較低，可減小簾布壓延厚度和成品輪胎單胎質(zhì)量，進而實現(xiàn)輪胎輕量化和降低生產(chǎn)成本。

從圖1可以看出，與3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線相比，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線的內(nèi)層采用1根單絲，可減少鋼絲簾線單絲之間的磨損，延長鋼絲簾線使用壽命。

2.1.2 滲膠性能

0.37＋6×0.32ST和3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線的滲膠性能如圖2所示。

從圖2可以看出：3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線內(nèi)層3根單絲的緊密型結(jié)構(gòu)導(dǎo)致滲膠困難，易窩存空氣形成空氣通道；在相同條件下，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線內(nèi)層1根單絲的結(jié)構(gòu)更有利于滲膠，進而減少輪胎在使用過程中的脫層現(xiàn)象，延長輪胎的使用壽命。

圖2 鋼絲簾線的滲膠性能

2.2 工藝性能

2.2.1 壓延工藝

0.37＋6×0.32ST和3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾布的壓延工藝參數(shù)對比如表2所示。

表2 兩種鋼絲簾布的壓延工藝參數(shù)對比

從表2可以看出，與3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾布相比，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布的壓延厚度減小0.1 mm，壓延簾布的剝離強度提高，簾布質(zhì)量降低11%，有利于減小單胎質(zhì)量。

0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布的壓延工藝性能如圖3所示。

圖3 0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布的壓延工藝性能

由圖3可知，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布壓延過程中簾布表面平整光滑，無稀線和跳線等異常情況發(fā)生，壓延工藝滿足生產(chǎn)要求。

2.2.2 裁斷工藝

0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布的裁斷工藝性能如圖4所示。

圖4 0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布的裁斷工藝性能

從圖4可以看出：0.37＋6×0.32ST鋼絲簾布裁斷過程中簾布裁斷切口平整、無毛邊；裁斷過程中未出現(xiàn)翹頭、變形、稀線等不良現(xiàn)象；裁斷后簾布拼接正常，簾布接頭粘性良好。

2.2.3 成型工藝

0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線帶束層的成型工藝性能如圖5所示。

圖5 0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線帶束層的成型工藝性能

從圖5可以看出，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線帶束層的成型工藝良好，成型過程中帶束層鋼絲簾布粘性良好，接頭貼合正常，未出現(xiàn)接頭開裂、拉伸等不良情況，成型后胎坯挺性良好。

2.2.4 硫化工藝

采用0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線帶束層成型的胎坯滿足現(xiàn)場硫化工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，成品輪胎在外觀、X光和動平衡檢查中均無異常，滿足輪胎的設(shè)計要求。

2.3 成品輪胎性能

采用兩種鋼絲簾線帶束層分別試制12R22.5 18PR 152／149L RL501商用車輪胎，并進行室內(nèi)耐久性能和強度性能測試，結(jié)果見表3。

從表3可以看出，與采用3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線帶束層的輪胎相比，采用0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線帶束層的輪胎充氣外緣尺寸基本一致，單胎質(zhì)量減小，強度性能相當(dāng)，耐久性能明顯提高，輪胎的使用壽命延長。

表3 兩種鋼絲簾線帶束層成品輪胎的室內(nèi)性能測試結(jié)果對比

2.4 成本分析

經(jīng)材料成本核算，在12R22.5 18PR 152／149L RL501商用車輪胎帶束層中采用0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線替代3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線，鋼絲簾布總質(zhì)量減小9%，單胎質(zhì)量減小0.8 kg，每條輪胎成本降低7.6元。按一年生產(chǎn)100萬條12R22.5 18PR 152／149L RL501輪胎計算，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本760萬元。

3 結(jié)論

（1）與3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線相比，0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線直徑小、線密度低，滲膠性能較好，可以減小簾布壓延厚度和成品輪胎質(zhì)量，實現(xiàn)輪胎的輕量化，降低生產(chǎn)成本。

（2）在12R22.5 18PR 152／149L RL501商用車輪胎帶束層中采用0.37＋6×0.32ST鋼絲簾線替代3×0.20＋6×0.35HT鋼絲簾線，鋼絲簾布壓延、裁斷及輪胎成型、硫化工藝性能正常，滿足輪胎生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)要求；成品輪胎的耐久性能明顯提高，強度性能相當(dāng)，均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。