发明领域
本发明涉及充气轮胎和机械橡胶制品中作为增强物的高模量尼龙6.6加捻纱线。
发明背景
众所周知，尼龙6.6纱线具有双弹性拉伸性能，这表示低初始模量和更高的最终模量。作为充气子午线轮胎(pcr和lt)中的冠带层，低初始模量使得轮胎的提升/膨胀过程成为可能而不会在生胎中产生任何变形，且高的最终模量(从低模量到高模量的转变点之后的模量)改进高速轮胎耐用性。
在美国专利3,343,363中已经公开了在室温下具有25至60g/d的初始模量和高于7.0g/d的韧性的单股加捻的尼龙6.6股线/纱线和帘线作为轮胎增强物。初始模量值根据astma1380-61t确定。
在us3,849,976中公开了高模量尼龙6.6单股、两股和三股帘线作为轮胎增强物，其具有通过在高温下在热拉伸过程期间施加高拉伸获得的高于60g/l的l5模量。
在us4,284,117中，单股加捻尼龙、聚酯、人造丝和芳族聚酰胺纱线公开为充气子午线轮胎中的冠带层增强物。
为了获得高模量单加捻纱线，已使用具有常规模量(4%伸长率下的拉伸应力水平小于1.25cn/分特或4%伸长率下的拉伸模量水平小于31.25cn/分特或35.4g/d)的现有的常规尼龙6.6纱线。由常规模量纱线制备的那些单加捻纱线由于在高温下过度拉伸而具有非常高的刚性和较低的抗弯曲疲劳性。
发明概述
本发明的目的是在充气轮胎和机械橡胶制品中生产作为增强物的具有高模量的单加捻股线。
如专利文献中可以看到，通过在高温下施加高拉伸，可以增加尼龙纱线和帘线的初始模量或lase(规定伸长率下的载荷)值。为了获得稳定的(不可逆的)性能，即使在松弛状态(在实验室条件下用自由切割端调整)之后也能保持很大程度的性能，有必要将尼龙6.6纱线或帘线暴露到高于250℃的温度。在那些条件(在高温下高拉伸)下，纱线和帘线变得更加刚性，且它们部分失去它们的抗弯曲疲劳性和抗压缩疲劳性。
根据本发明，尼龙6.6纱线在230-250℃的温度范围下被拉伸高于5%且小于12%，且以每纱线(股线)150g和500g之间的缠绕张力缠绕在线轴或线管上。相同条件对于作为卷材的单加捻纱布同样适用。
发明详述
根据本发明，为了生产高模量单加捻纱线，使用高模量生尼龙6.6纱线代替常规模量生尼龙6.6纱线，其导致抗疲劳性改进。
所述生尼龙6.6纱线的4%下的拉伸应力值大于1.30cn/分特，优选在1.35-1.60cn/分特之间(根据astmd885-16用拉伸试验机测定)。
具有高模量的高拉伸纱线保持其在线轴中的性能，因为它们不允许松弛，且它们在轮胎中使用而没有经历显著的松弛(模量降低)。
高拉伸织物中的高模量纱线(股线)也保持其在卷材中的性能，因为它们不允许松弛，且它们在轮胎中使用而没有经历显著的松弛(模量降低)。
高模量尼龙6.6加捻纱线的拉伸性能是在24℃和55%相对湿度的缠绕张力(astmd885-16)下在线管上调整24小时(不解缠)后测定的。在调整之后，加捻纱线在从线管上解缠后1分钟内进行试验。
在织物的情况下，在与上述相同的条件下，试验平纹(tabbies)被调整为平纹(不从平纹作为织物分离和切割纱线)。在调整之后，在1分钟内试验从平纹切下的纱线。
这种单加捻纱线具有2.0cn/分特(51g/分特和56.7g/d模量)至2.8cn/分特(71.4g/分特和79.3g/d模量)的4%伸长率下的应力和4.0%至7.0%的177℃下的热收缩率。
根据下式测定4%伸长率下的应力：
4%伸长率下的应力(cn/分特)=4%伸长率下的张力(cn)/线密度(分特)
纱线的标称分特认为是线密度(例如对于1400×1结构，1400)。
通过将4%伸长率下的应力值乘以25来计算模量值，以便找到100%伸长率所需的应力值。
纱线和帘线的热收缩率用testrite热收缩试验机在177℃下的0.045g/分特的预张力与2分钟的暴露时间下测定。
根据本发明，帘线的热收缩率在4%和7%的限值内，优选在5.0%和6.5%的限值内。
根据本发明，帘线的总标称分特可以在300和4000分特之间变化。
根据本发明，为了具有最佳的约束力和抗弯曲疲劳性，纱线的捻系数根据下式调整在30和50内，优选在35和45内;
捻系数=(t/m×sqrt(tex/1000)
高模量尼龙6.6加捻纱线(股线)可用作充气轮胎和机械橡胶制品的增强物。
定义：
分特：10.000米长的纱线的克重。
旦尼尔：9.000米长的纱线的克重
g/d：克/旦尼尔
克/分特(g/dtex)：克/分特(gramm/dtex)
线密度：每单位长度的重量，单位为g/分特或g/d(旦尼尔)
在4%伸长率下的模量：(在4%伸长率下的应力)×25，单位为g/d或g/分特
l5模量：5%伸长率下的模量(5%伸长率下的应力)×20，单位为g/d或g/分特
韧性：断裂力/总线密度(g/分特)
捻度：每米捻度(t/m或tpm)。