专利名称：用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及橡轮胎加工和辐射技术应用领域 ，具体涉及一种用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件。
背景技术：
近年来，汽车工业和高速公路的快速发展对轮胎制造业不断提出新的要求，随着汽车性能的不断提高，同时要求轮胎质量和性能与之匹配。子午线轮胎胎体帘布层是由覆胶帘子布组成的胎体层，是轮胎的受力骨架层，用以保证轮胎具有必要的强度及尺寸稳定性，支撑轮胎各部件，具有耐负荷，耐冲击，耐内压的作用。其所具有的强度和弹性，使轮胎使用时可复杂承受应力和多次变形，并缓和外来路面的振动和冲击。在现有技术的轮胎制备过程中，常用新型轻质材料制备轮胎部件，如用芳纶替代钢丝来做帘布层骨架材料，或用单根缠绕芳纶来代替钢丝圈等。胎体帘布层在加工、运输、成型和最终硫化定型中会发生形变，出现帘线的偏移或变形，或帘线间胶的拉开，为了避免这些问题，常规解决方法是增加帘线层的覆胶量，这势必增加原材料用量和该部件的厚度，导致轮胎重量增加，质量的稳定性和使用安全性也受到直接影响。在未来轮胎产业的发展中，最紧迫的问题是环境相容性和安全稳定性问题。如何通过轮胎行业的技术创新与改进，降低轮胎行驶中的噪声、减少油耗、降低尾气污染；同时通过实施新工艺，保证轮胎组成部件胶层的均匀性，实现整胎重量减少，无论对环境保护还是对使用安全性能都起到非常重要的作用。通过减薄轮胎胎体帘布层部件的厚度，可以减轻轮胎重量，从而降低轮胎的滚动阻力。滚动阻力的减低不仅可直接节省燃料消耗，数据显示如果轮胎滚动阻力减少25%，则燃料消耗可减少5%，还可间接减轻尾气排放，利于环境保护。轮胎部件减薄技术的发展不仅依赖于新材料的研发和应用，还依赖于各部件结构设计和工艺技术的改进。在确保轮胎使用性能的前提下，提供一种减薄轮胎胎体帘布层部件的厚度，从而实现子午线轮胎轻量化，既是轮胎制造技术水平的体现，也是当前本技术领域中急需研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有减薄胎体帘布层结构、橡胶原材料用量低，部件重量轻，覆胶胶料的格林强度高、胶层的均匀性及结构的稳定性强，使得轮胎整胎减重、而性能品质得以大幅提高的用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，包括胎体帘布层骨架及覆胶层，其特点是骨架材料为合成纤维帘布材料，包括尼龙帘布或聚酯帘布，帘布层数为单层或多层，覆胶层为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物，按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷胶，制成比传统工艺生产的该部件胶层厚度减薄3-10%的标准宽度的减薄胎体帘布层片材，将减薄胎体帘布层片材固定在电子加速器下的恒张力牵引束下传输装置上，采用电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，制备成减薄胎体帘布层部件。
上述所述的采用电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，是将胎体帘布层片材通过束下传输装置送入电子加速器辐照室，进行辐射处理，电子加速器束流能量为0. 3-3. OMeV，束流强度为0. 2-100mA,电子束扫描宽度0. 6-1. 0米，胎体帘布层片材辐照吸收剂量为5-60kGy，束下装置传输速度为4-60m/min，辐照氛围为限氧环境，采用惰性气体保护，完成辐射处理后制成减薄胎体帘布层部件。上述所述的电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，可在轮胎生产线外另建电子加速器辐照装置从胎体帘布层生产线上取胶实现离线辐射，也可在轮胎生产线上配套电子加速器辐照装置实现连续在线辐射。
本发明的减薄原理是，子午线轮胎胎体帘布层除了在使用过程中要承受较大的应变外，在加工成型过程中也要承受一定的应力应变。在传统轮胎生产工艺中，由于部件未硫化橡胶强度不高，为规避帘线外漏、帘线间开胶以及帘线疏密度不一等问题的出现，而造成轮胎在使用中产生早期脱层或爆破，常常采用增加部件胶层的厚度，以确保安全。本发明是在不降低轮胎综合性能的前提下，利用橡胶辐射预硫化技术，即不影响部件原有的生产工艺，只是在部件完全热硫化前，用电子束对部件进行辐照处理，通过改变辐照参数使橡胶分子达到一定程度的交联，实现部件材料的可控部分硫化，通过提高部件生胶的格林强度，保证中间产品的结构稳定性，防止或减少因后期加工移位、变形过大、材料蠕变流动而影响产品质量。由于有橡胶辐射预硫化工艺作为技术保障，可对胎体帘布层部件实施减薄结构设计，既保证了部件的结构稳定性，又达到部件减重，整胎轻量化的效果。与传统工艺生产的该部件相比，减薄胎体帘布层胶层厚度减薄3_10%。经检测，减薄帘布层部件经过辐射处理后，其格林强度较未辐射处理大于200%，减薄胎体帘布层厚度由常规工艺的2. 2mm降低到2. 0mm，节省原材料0. 15公斤。经过对减薄胎体帘布层部件制备的轮胎与常规轮胎相比进行性能比较测试数据如下表
项目名称减薄胎体帘布胶层轮胎与常规轮胎相比
轮胎重量减重1-10%
动平衡提升一个等级或持平
均匀性提升一个等级或持平
高速性能提升一或两个等级
滚动阻力减少1-5%
耐久性能符合技术要求
强度性能符合技术要求
气密性符合技术要求由于采用了合成纤维帘布材料作为骨架材料进行压延敷胶复合成减薄胎体帘布层片材，并且经电子加速器辐照装置对胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理制备成胎体帘布层部件的技术方案，本发明可以达到如下效果明显提高了橡胶材料的格林强度，使橡胶片材得到初步定型，减少材料变形或移动现象的产生，保证了产品工艺、结构和性能的稳定性，同时，由该部件减薄而产生的整胎重量减轻1_5%，轮胎的动平衡、均匀性和高速性能有一定提升，滚动阻力减少1_3%，可以有效提高轮胎的性能品质，达到了本发明的目的。
图I为本发明的结构示意图
具体实施例方式实施例215/75R14子午线轮胎下面结合附图进一步详细描述本发明从图I可看出本发明的结构，一种用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，包括胎体帘布层骨架I及覆胶层2，帘布层骨架I材料为合成纤维尼龙帘布材料，帘布层数为双层，覆胶层2为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物的生胶，按100质量份的配方分别加入5份的敏化剂季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，按照常规工艺于50L密炼机混合。按照常规胎体帘布层制备工艺进行帘线扩张、压延，敷胶和收卷，制得标准长宽、厚度为0. 8的双层减薄胎体帘布层部件片材。将帘布层部件固定在电子加速器的束下传输装置上，进行辐射处理。电子加速器束流能量为0. 5MeV,束流强度为60mA，电子束扫描宽度I. 0米，胎体帘布层片材辐照吸收剂量为60kGy，辐照氛围为限氧环境，采用氮气保护，完成辐射处理后制成减薄胎体帘布层部件。将减薄胎体帘布层部件制成的轮胎性能与常规工艺制成的轮胎性能的检测对比，对比数据见下表
权利要求
1.一种用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，包括胎体帘布层骨架(I)及覆胶层(2)，其特征在于帘布层骨架(I)材料为合成纤维帘布材料，包括尼龙帘布或聚酯帘布，帘布层数为单层或多层，覆胶层(2)为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物，按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷胶，制成比传统工艺生产的该部件胶层厚度减薄3-10%的标准宽度的减薄胎体帘布层片材，将减薄胎体帘布层片材固定在电子加速器下的恒张力牵引束下传输装置上，采用电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，制备成减薄胎体帘布层部件。
2.根据权利要求I所述子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，其特征在于所述的采用电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，是将胎体帘布层片材通过束下传输装置送入电子加速器辐照室，进行辐射处理，电子加速器束流能量为O.3-3. OMeV,束流强度为O. 2-100mA,电子束扫描宽度O. 6-1. O米，胎体帘布层片材辐照吸收剂量为5-60kGy，束下装置传输速度为4-60m/min，辐照氛围为限氧环境，采用惰性气体保护，完成辐射处理后制成减薄胎体帘布层部件。
3.根据权利要求I所述子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，其特征在于所述电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，能够通过在轮胎生产线外另建电子加速器辐照装置，在胎体帘布层生产线上取胶实现离线辐射。
4.根据权利要求I所述子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，其特征在于所述电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，能够在轮胎生产线上配套加速器辐照装置实现连续在线辐射。
5.如权利要求I所述子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件在橡胶轮胎加工领域中用于制备子午线轮胎。
全文摘要
本发明公开了一种用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件，包括胎体帘布层骨架及覆胶层，骨架材料为合成纤维帘布材料，包括尼龙帘布或聚酯帘布，帘布层数为单层或多层，覆胶层为天然橡胶或天然橡胶与合成橡胶的共混物，按照子午线轮胎胎体帘布层生产工艺进行帘线扩张、压延和敷胶，制成比传统工艺生产的该部件胶层厚度减薄3-10％的标准宽度的减薄胎体帘布层片材，然后采用电子加速器辐照装置对减薄胎体帘布层片材进行辐射预硫化处理，制备成减薄胎体帘布层部件。本发明具有减薄的胎体帘布层结构、橡胶原材料用量低，覆胶胶料的格林强度高、胶层的均匀性及结构的稳定性强，使得制成轮胎的性能品质得以大幅提高，适于制备高性能的子午线轮胎。
文档编号B29C43/24GK102626973SQ20121012620
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者刘江伟, 康兴川, 张艳霞, 曾心苗, 李淑凤, 王连才, 矫阳, 程安仁, 郭振涛, 陆永俊 申请人:北京市射线应用研究中心