[实用新型]金属帘线和橡胶轮胎

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属帘线，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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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。

根据本实用新型的目的之一，本实用新型的技术方案为：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，

其中“d”是单丝直径，“Ls”是股绳捻距，“n”是每个股绳中包含单丝的数量；

帘线捻角为β，

其中“d”是单丝直径，“Lc”是帘线捻距，“m”是帘线中包含股绳的数量，“n”是每个股绳中包含单丝的数量。

目前，传统的高延伸金属帘线可以通过以下一系列切实有效的方法制得：减小普通金属帘线的捻距，或者增大金属丝的直径，或者增加金属丝股绳的数量，一言以蔽之，根据上述捻角公式，即增大金属帘线的捻角，从而获得高延伸金属帘线。但是，金属帘线的捻角也不是可以无限制增大的，具有一定的局限性。金属帘线的捻角增大到一定程度必将导致金属帘线的断裂；即使金属帘线不断裂，随时金属捻角的不断增大，金属帘线本身的机械性能，例如疲劳、破断拉力等也会急剧下降，严重影响金属帘线的使用寿命。

与传统的金属帘线生产工艺不同，本实用新型提供另一种获得高延伸金属帘线的方法。本实用新型的金属帘线结构更开放，位于金属帘线中金属丝之间和股绳之间的空隙更大，断裂延伸率和结构延伸率更高（在不改变捻角大小的前提下），同时由于空隙的增加，金属帘线的渗胶性能得到了极大的改善，满足完全渗胶性能。