[发明专利]用于子午线轮胎的减薄胎体帘布层部件

说明书

所属技术领域

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0.3-3.0MeV，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％。