[发明专利]金属帘线和橡胶轮胎

说明书

本发明公开了一种金属帘线，金属帘线由多个股绳按帘线捻距捻制而成，每个股绳由多个金属丝按股绳捻距捻制而成，金属帘线的断裂延伸率不小于5%，所述的股绳有股绳捻角，所述的金属帘线有帘线捻角：其中，当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为20°～29°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于2.0%；当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为30°～38°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于2.5%；当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为39°～48°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于3.0%。优选的是，金属帘线的结构延伸率不大于4.0%。本发明金属帘线具有高断裂延伸率、高结构延伸率和高橡胶渗透性能。本发明还涉及一种包含上述金属帘线的橡胶轮胎。

技术领域

本发明涉及一种金属帘线，还涉及包含该金属帘线的橡胶轮胎。

背景技术

众所周知，使用钢帘线增强橡胶制品，尤其是轮胎制品，应用非常广泛。“高延伸钢帘线”，其作为钢帘线家族成员之一，一般用于增强轮胎零度带以及保护层。所谓“高延伸钢帘线”，一般是指钢帘线的断裂延伸率不小于5%。断裂延伸率（δ）是描述材料塑性性能的指标之一。断裂延伸率即试样拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数：δ=ΔL/L×100%。钢帘线的断裂延伸率包含钢帘线本身的结构延伸率，例如，对于“高延伸钢帘线”，当试样首先拉伸时，最先测量获得的是该钢帘线结构本身的结构延伸率，当该结构延伸率达到一定程度后，才进入材质本身的变形阶段，最终试样拉伸断裂，测得总结果即为该钢帘线的断裂延伸率。

在橡胶轮胎制备过程中，尤其是制备包含由高延伸钢帘线增强的零度带的橡胶轮胎时，要求该高延伸钢帘线的结构延伸率也比较大，否则会导致轮胎在橡胶硫化过程中出现脱层现象。目前，应用较为广泛的传统高延伸钢帘线结构3×7×0.20mm，往往作为橡胶轮胎零度带的增强元件。该结构具有较大的股绳捻角以及帘线捻角（20.37°/20.84°），从而达到较高的结构延伸率和断裂延伸率（2.25%/7.17%）。但是，该传统结构不能很好的解决橡胶的渗胶问题，往往导致钢帘线不能很好的被橡胶覆盖，最终导致钢帘线本身严重的锈蚀，极大的影响了橡胶轮胎的使用寿命。因此，寻找一种同时具备高断裂延伸率和高结构延伸率同时满足全渗胶特性的钢帘线，是目前需要解决的问题。

另一方面，当面临一些特殊的橡胶轮胎制备工艺，例如超宽胎的制备。众所周知，超宽胎的零度带，有且仅有单层钢帘线缠绕作为增强元件，此时作为增强元件的高延伸钢帘线必须具备特别大的结构延伸才能很好的避免脱层现象。如上所述，传统的高延伸钢帘线结构3×7×0.20mm的结构延伸率（2.25%）不能满足超宽胎的制备要求，如果通过继续做大股绳捻角以及帘线捻角以期获得更高的结构延伸率，那么钢帘线极易断裂，即使侥幸不断裂，钢帘线本身的机械性能，例如疲劳、破断拉力也受到很大影响，使用寿命大打折扣。因此，如何在保持较小的股绳捻角以及帘线捻角的前提下，制得满足需求的、具有更大结构延伸率的钢帘线，例如，结构延伸率大于3.0%的钢帘线，也是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明目的之一是提供一种高断裂延伸率和高结构延伸率以及全渗胶的金属帘线。

本发明另一目的是提供一种包含高断裂延伸率和高结构延伸率以及全渗胶的金属帘线的橡胶轮胎。

根据本发明的目的之一，本发明的技术方案为：一种金属帘线由多个股绳按帘线捻距捻制而成，每个股绳由多个金属丝按股绳捻距捻制而成，所述的金属帘线的断裂延伸率不小于5%，所述的股绳有股绳捻角，所述的金属帘线有帘线捻角，其中，当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为20°～29°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于2.0%；当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为30°～38°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于2.5%；当所述股绳捻角与所述帘线捻角加和为39°～48°时，所得的金属帘线的结构延伸率不小于3.0%。

优选的，该金属帘线的结构延伸率不大于4.0%。

股绳捻角和帘线捻角的计算方式如下：

股绳捻角为α，