一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试样品及其制备方法和测试方法与流程

本发明属于胎胚硫化后成品轮胎胎体钢丝粘合性能评价技术领域，尤其涉及成品轮胎胎体钢丝与橡胶粘合性能测定的样品制备和测试。

背景技术：

载重子午胎是轮胎工业的更新换代产品，具有行驶安全、滚动阻力小、节油以及耐磨等优点，可降低运输成本，其经济价值及社会效益十分显著，因此在世界各国发展非常迅速。有计划地大力发展子午线轮胎，是我国轮胎工业的产业政策。随着汽车工业中新技术和新材料的应用以及汽车各项性能日趋完善，对轮胎的稳定性、安全性、操控性等技术性能要求也越来越高。企业对各批次原材料检测抽试指标也不断地修改。本方法发明针对现有的技术不足，成品轮胎胎体钢丝与橡胶的粘合性能无法论证。实际成品轮胎随着配方、混炼胶工艺指标、过程控制、硫化体系变化而造成粘合性能数据波动，尤其轮胎使用到中期及中后期胎体钢丝粘合性能因没有相关的国家标准测试制样方法所以无法查找论证，常见的有以下一些问题：

1.新产品开发：企业新产品试制后有 测试轮胎静态性能（充上轮胎相应的气压测量轮胎主要尺寸、接地压力分布、刚性）、动态性能（室内轮胎滚动阻力、高速、耐久）性能指标数据，对于轮胎胎体钢丝与橡胶粘合性能测试没有相关标准。

2.原材料替换：目前轮胎用胎体钢丝结构种类繁多各钢丝企业不断的开发新型钢丝有不同结构的不同抗拉强力及不同镀层厚度（镀铜/镀锌）对于粘合料配方硫化成品后是否达到预期的效果无法论证。

3. 工艺调整：实际生产中企业为增加产能不断的调整配方来缩短硫化时间为企业增效。对硫化工艺指标调整后的成品轮胎骨架材料粘合的影响是否达到预期的效果无法论证。

4.三包轮胎：通常市场上轮胎出现早期问题及使用不当的轮胎企业召回后就损坏处切割断面进行分析以及各部件胶料的机械性能分析分析原因，实际部分轮胎肩部脱空与粘合体系有着千丝万缕的关系。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试样品及其制备方法，本发明第二个目的是提供一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试方法。本发明目的是为研究硫化后的胎体钢丝与橡胶的粘合性能变化，解决成品轮胎与混炼胶性能之间的差距及使用不当造成早期损坏的轮胎进行测试数据对比。本方法发明制备方法原理简单实际效果明显，弥补现有测试技术不足。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试样品制备方法，该方法包括以下的步骤：

1）制备断面：将成品轮胎按圆周方向切割250mm～300mm的断面；

2）将断面上待制备部位用记号笔做好标识、标注，用解剖刀去掉轮胎胎面橡胶及带束层钢丝，操作过程中不能损伤记号区域内的橡胶；每个待测试的钢丝之间距离间隔不小于13mm，将断面胎肩部位及胎侧部位制备成长100~300mm宽100~300mm长的样品；

3）试验样品制备完成必须在25℃±2℃环境下停放调节不小于8小时。

作为优选，橡胶与胎体钢丝分离解剖过程中握刀角度控制在15度～20度。

作为优选，测试样品制备时测试位置上端预留12mm胶料。

本发明还公开了上述的方法制备得到的测试样品。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试方法，该方法包括以下的步骤：

1）采用上述方法制备的测试样品，测试样品制备按10根钢丝为一组，然后进行胶料分开，剔除钢丝上的附胶及预留的余胶；

2）将试验机安装好相应的测试夹具，调整好上下夹具的距离；

3）将试验机选取相应的测试程序，修改本试验测试参数；

4）将制备好的测试样品装入上夹具内，把需要测试的钢丝垂直对中下夹具，下夹具口钢丝被夹位置垫上0.5mm厚的铜片；

5）试样装入上夹具后，测试样品内侧用一条邵A硬度为70~75，长度200mm宽20mm厚3mm的胶条；

6）测试中待钢丝从12.5mm的胶料内完全拉出结束试验，记录试验最大的力值；

7）整组测试样品测试完成导入Excel，汇入表格计算每组的平均值和差值。

本发明由于采用了上述的技术方案，本发明样品制作简单测试针对性强选取部位均为轮胎使用中最易受剪切、变形损坏位置（轮胎胎肩部位/胎侧部位），测试数据对于技术解决攻关轮胎病疵提供有效的依据。样品制备过程避免了打磨生热及机械性能损伤所测的数据误差较小，实际反映了轮胎胎体钢丝与橡胶的粘合性能。本发明解决成品轮胎与混炼胶性能之间的差距及使用不当造成早期损坏的轮胎进行测试数据对比。本方法发明制备方法原理简单实际效果明显，弥补现有测试技术不足。

附图说明

图1为成品轮胎钢丝粘合性能与混炼胶原材料钢丝粘合性能对比数据图。

具体实施方式

一种载重轮胎胎体钢丝粘合性能测试样品制备方法，其特征是样品来源于成品轮胎。本发明主要为了解决，不同结构组成的胎体钢丝成型胎胚硫化后，钢丝与橡胶粘合性能评价和利用不同热氧老化时间，模拟轮胎实际使用到中期及中后期轮胎钢丝与橡胶粘合的评价以及合料配方优化评价。

（1）将轮胎沿着行驶方向切割成300mm的断面，按GB/T2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序进行调节。

（2）将断面上待制备部位用记号笔做好标识、标注，用解剖刀去掉轮胎胎面橡胶及带束层钢丝操作过程中不能损伤记号区域内的橡胶。

（3）橡胶与胎体钢丝分离解剖过程中握刀角度控制在15度～20度左右，避免刀头割伤钢丝表面。

（4）每个待测试的钢丝之间距离间隔不小于13mm。

（5）将断面胎肩部位及胎侧部位制备成：长：200mm宽：200mm长的样品。

（6）为了样品避免制备中产生不同程度损伤。样品制备时测试位置上端预留12mm胶料，待检测时去掉预留部分。

（7）样品制备按10根钢丝为一组，测试钢丝间隔13mm.然后进行胶料分开，剔除钢丝上的附胶及预留的12mm余胶。所测试的钢丝必须清理干净并且不能损伤钢丝表面。

（8）制备完成后的样品按照：GB/T2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序进行调节。之后进行测试，具体测试要求及条件如下：

（a）将试验机安装好相应的测试夹具，调整好上下夹具的距离。

（b）将试验机选取相应的测试程序，修改本试验测试参数。

（c）将制备好的样品装入上夹具内，把需要测试的钢丝垂直对中下夹具，下夹具口钢丝被夹位置垫上0.5mm厚的铜片，避免试样打滑。

（d）试样装入上夹具后，试样内侧（轮胎内部）用一条邵A硬度为70~75，长度200mm宽20mm后3mm的胶条，确保内侧胶料在试验过程中不偏移。

（e）测试中待钢丝从12.5mm的胶料内完全拉出结束试验，记录试验最大的力值。

（f）整组试样测试完成导入Excel，汇入表格计算每组的平均值和差值。

通过用上述的制备方法制备6组样品与混炼胶3组样品进行测试对比，混炼胶，胎肩部位，胎侧部位3个样品为一个对比方案，分别进行：a.正常试样测试对比。b.100℃×24h热空气老化后测试对比。 c.100℃×48h热空气老化后测试对比。由于本方法操作简单过程中避免了打磨环节，在3个方案的数据中可以看出3者数据差及波动，以下表是成品轮胎钢丝粘合性能与混炼胶原材料钢丝粘合性能对比数据。

通过上述数据，说明本次发明对钢丝与橡胶粘合性能评价效果明显，尤其利用不同时间进行高温老化，模拟轮胎实际使用到中期及中后期轮胎钢丝与橡胶粘合的评价效果非常明显。随着老化时间的延长数据柱图明显下降反应了钢丝与橡胶粘合性能。