汽車輪胎胎面膠

1、目錄摘要一 汽車輪胎胎面膠國內(nèi)外生產(chǎn)情況二胎面膠的制造(加工原理，加工方法)三胎面膠原材料，配方組成，及配方的計(jì)算。四胎面膠的加工工藝，及工藝簡(jiǎn)述和工藝流圖。五產(chǎn)品的應(yīng)用，發(fā)展趨勢(shì)摘要：我國是世界最大輪胎生產(chǎn)國，隨著全球經(jīng)濟(jì)回暖、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展,我國輪 胎產(chǎn)量近年內(nèi)仍將保持平穩(wěn)較快增長(zhǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將向精細(xì)化發(fā)展，高性能輪胎比 例將逐年增加，生產(chǎn)工藝技術(shù)將向集成化發(fā)展。輪胎工業(yè)的發(fā)展對(duì)合成橡膠市場(chǎng) 的影響至關(guān)重要，以我國2010年汽車輪胎產(chǎn)量4.0億條計(jì)，將需要合成橡膠約 170萬t。我國合成橡膠生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步降低通用型合成橡膠的成本、加速發(fā) 展環(huán)保型新牌號(hào)、努力解決國內(nèi)環(huán)保型填充油資源匱

2、乏的問題，開發(fā)高端輪胎產(chǎn) 品用合成橡膠新品種、新牌號(hào)。一 汽車輪胎胎面膠國內(nèi)外生產(chǎn)情況隨著汽車工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展公路建設(shè)特別是高速公路的迅猛發(fā)展， 迫切需要各種高性能輪胎。先后出現(xiàn)了所謂的安全輪胎、節(jié)能輪胎、高性能輪胎、 冬季輪胎、全天候輪胎或者全季節(jié)輪胎以及環(huán)境輪胎等各種新型輪胎。進(jìn)入90 年代后，綠色運(yùn)動(dòng)的廣泛開展使人們對(duì)節(jié)油效益有了更多的了解，出現(xiàn)了所謂“綠色輪胎”。近幾十年來國內(nèi)外對(duì)輪胎性能研究的重點(diǎn)集中在滾動(dòng)損失，抗?jié)?滑性和耐磨性等3個(gè)方面，特別是抗?jié)窕?。這3種性能也被稱為汽車輪胎 的三大行駛性能。由于子午線輪胎結(jié)構(gòu)的采用，使胎面耐磨性能比斜交輪胎提了 30%,因此耐磨性已

3、不再成為子午線輪胎的性能指標(biāo)。考慮到汽車行駛的安全 性,尤其是雨天和冰面上的安全性，對(duì)輪胎的高性能研究主要集中在滾動(dòng)損失和 濕抓著力上。然而，抗?jié)窕耘c低滾動(dòng)阻力往往是相互矛盾的，一般而言,提高胎 面膠料的滯后損失可改善濕抓著力但增大了滾動(dòng)阻力;而降低滾動(dòng)阻力的同時(shí)濕 抓著力又降低了。如何平衡這一對(duì)矛盾是胎面膠的研究熱點(diǎn)。研究表明，控制滾 動(dòng)損失的溫度和頻率與控制濕抓著力的溫度和頻率不同，后者是在較低溫度和較 高頻率時(shí)發(fā)生的，所以在某種程度上是可以得到平衡的。傳統(tǒng)胎面膠主要有順 丁橡膠(BR)、天然橡膠(NR)和丁苯橡膠(SBR),其中BR的滾動(dòng)損小，但濕抓著性很 差；SBR的濕抓著性較好，但

4、滾動(dòng)阻力大;而NR的性能介于兩者間。要減小胎面的 滾動(dòng)損失而又不犧牲濕抓著力,傳統(tǒng)單一的聚合物材料顯得無能力1。所以要開 發(fā)新型聚合物，或者采用并用膠，或者通過對(duì)現(xiàn)有的胎面材料進(jìn)行化學(xué)改性來平衡這對(duì) 矛盾。使胎面膠在0C左右的tan6盡量高，而在60左右的tan 6盡量低。從 而得到理想的效果.二.胎面膠的制造胎面膠半成品一般是采用擠出機(jī)制造，其原理是將膠料填入擠出機(jī)腔內(nèi)，借腔內(nèi) 螺旋的推力推向機(jī)頭，通過口型板，將膠料擠壓成具有一定形狀的胎面膠。此法優(yōu)點(diǎn)是：制成的胎面膠致密、無氣泡，規(guī)格準(zhǔn)確；更換規(guī)格迅速，生產(chǎn)過程 連續(xù)化；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。所以，一般胎面膠的制造都采用此法。一、胎面擠出

5、聯(lián)動(dòng)裝置1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介胎面(包括胎冠膠與胎側(cè)膠)由兩臺(tái)0 200mm擠出機(jī)擠出。聯(lián)動(dòng)裝置包括過橋輸 送帶、接取運(yùn)輸裝置、前部輥道秤、上升運(yùn)輸裝置。；冷卻水槽。切割裝置、快 速運(yùn)輸裝置、輥道秤及胎面取出裝置等。2、三復(fù)合胎面擠出聯(lián)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介三復(fù)合胎面擠出裝置由兩臺(tái)0 120X14D冷喂料銷釘機(jī)筒擠出機(jī)與一臺(tái)0 150X 16D冷喂料銷釘機(jī)筒擠出機(jī)共用一個(gè)復(fù)合機(jī)頭，吹水裝置吹掉臺(tái)面上的積水。切 斷的胎面在分離輥道上快速分離后，進(jìn)入校核秤，該秤配有數(shù)字顯示裝置，并可 以在臺(tái)面上噴射合格與不合格的膠漿標(biāo)記。經(jīng)過重量校核的胎面，用膠漿裝置在 胎面兩端噴涂膠漿，最后在胎面取下運(yùn)輸裝置上取下合格胎面。二、擠

6、出口型板的制備胎面膠半成品一般是采用擠出機(jī)擠出的。其原理是將膠料填入擠出腔內(nèi)，借腔內(nèi) 螺旋的推力推向機(jī)頭，通過口型板將膠料擠成具有近似胎面形狀的膠條。此法具 有如下優(yōu)點(diǎn)：制得的胎面致密性好，規(guī)格準(zhǔn)確?？梢匝杆俑鼡Q不同規(guī)格的口型板，生產(chǎn)過程連續(xù)化。設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便。具有制造多種形狀制品的可能性。所以，一般制造胎面面交都采用此法。制備：由于膠料的膠種、可塑度是決定擠出變形系數(shù)大小的重要因素，因此膠料 中生膠的含量、可塑度的大小、配合劑的類型和用量，甚至供膠量也會(huì)直接影 響擠出變形系數(shù)，所以設(shè)計(jì)胎面口型板時(shí)，既要考慮設(shè)備的特點(diǎn)，工藝條件，經(jīng) 過多次實(shí)際實(shí)驗(yàn)找出在一定條件下的基礎(chǔ)變形規(guī)律，才能正

7、式確定。當(dāng)口型板按設(shè)計(jì)要求制成后，需經(jīng)試用和調(diào)整，直至胎面膠斷面各部位的尺寸完 全符合要求，方可正式投產(chǎn)。胎面擠出工藝一、胎面膠擠出用膠的熱煉和供膠使用設(shè)備0 560X1530 (22inX60in)開煉機(jī) 6 臺(tái)；0 450X1200 (18inX48in)開煉機(jī) 3 臺(tái)；0 400X1000 (16inX36in)開煉機(jī) 1 臺(tái)。壓出胎面所用膠料在使用前，必須經(jīng)過熱煉。熱煉操作在開煉機(jī)上，以一定的輥 溫、輥距進(jìn)行，從而增加混煉膠的可塑度，使膠料易壓出。熱煉機(jī)速比一般為(1： 1.17) (1:1.30)。壓出用膠料的熱煉包括熱煉、供膠兩部分。熱煉的方法是首先按規(guī)定調(diào)整輥溫、 輥距，將膠逐步

8、加入，并通過數(shù)次，即可供壓出使用。工藝標(biāo)準(zhǔn)工藝條件熱煉膠料質(zhì)量的好壞，決定于熱煉時(shí)的溫度、輥距、通過滾筒次數(shù)、容量等條件，這些條件綜合為熱煉的工藝條件。三塊壓出胎面返回膠，必須把兩邊割去，然后回收膠按30%比例均 勻的摻入冠部膠料中。邊部返回膠搭配均勻使用。3.操作要點(diǎn)熱煉時(shí)按規(guī)定拉刀，按90搗膠，交叉返煉均勻。供膠膠片的寬度根據(jù)壓出胎面規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，均勻供膠。更換膠種時(shí)，必須將壓片機(jī)臺(tái)上的余膠清理干凈。根據(jù)壓出的輪胎規(guī)格，熱煉不同膠料品種。、胎面膠擠出使用設(shè)備2臺(tái)200mm右旋螺桿等深收斂是式67.22224r/min160mm200mm740mm230mm0.60.8MPaN0.2MPa約

9、 2200Kg/h7210KgXJ-200擠壓機(jī)螺桿外圓直徑螺桿形式螺桿轉(zhuǎn)速喂料輥外圓直徑喂料工作長(zhǎng)度胎面機(jī)頭口型最大直徑內(nèi)胎機(jī)頭口型最大直徑使用蒸汽壓力冷卻水壓力生產(chǎn)能力重量XY-3I630三輥壓延機(jī)XY-3I630壓延機(jī)輥筒直徑為230mm;輥筒工作長(zhǎng)度630mm；滾筒線速度不大于 21m/min;輥筒調(diào)節(jié)范圍210mm。將熱煉好的混煉膠經(jīng)過擠出機(jī)擠出，使它的斷面成為具有一定形狀、尺寸的膠條， 此過程成為胎面擠出。2工藝條件在胎面擠出過程中，擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度是決定胎面擠出質(zhì)量的重要因素之一。各輪胎廠對(duì)這些條件都有嚴(yán)格的規(guī)定，而且認(rèn)真執(zhí)行。a.擠出速度擠出速度與擠出后半成品的規(guī)格及致密性有

10、密切的關(guān)系，一般 200mm擠出機(jī)的擠出速度為412m/min。開始擠出時(shí)，最好用較低的工作速度。當(dāng)機(jī)筒 內(nèi)填滿涂料時(shí)，若偶爾停車，也必須低速下恢復(fù)工作。b. 擠出溫度擠出溫度主要根據(jù)膠料的性質(zhì)而定。柔軟性和可塑性較小的膠料，在擠出機(jī)內(nèi)與 機(jī)筒和螺桿的摩擦阻力較大，因此宜采用較高的溫度。同時(shí)擠出溫度還必須隨口 型斷面高度作相應(yīng)的調(diào)整。因?yàn)楫?dāng)擠出較薄的胎面時(shí)，往往需要比擠出較厚的胎 面需要稍高的溫度。操作要點(diǎn)擠出前，機(jī)身、機(jī)頭和口型板要預(yù)熱到規(guī)定溫度，預(yù)熱口型板溫度不 低于60C。當(dāng)機(jī)身溫度升高后應(yīng)打開冷卻水，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和工藝要求，調(diào)節(jié)壓 出速度，cp 200擠出機(jī)擠出速度不大于55r/min

11、,溫度 120C。做到膠料返回膠、半成品不落地。該規(guī)格，換口型板時(shí)，預(yù)熱溫度不低于60C，換口型板停車時(shí)間不 超過3mino擠出胎面，必須打上規(guī)格標(biāo)志，擠出過程中，要勤檢查、勤量尺寸， 并注意長(zhǎng)度、寬度收縮情況。擠出結(jié)束時(shí)，應(yīng)放慢速度，用機(jī)頭膠把膠料頂凈，機(jī)頭膠應(yīng)單獨(dú)存放 以便按比例摻用。關(guān)車半小時(shí)后，關(guān)冷卻水。胎面膠存放不少于2h,不超過72h。胎面膠貼緩沖膠時(shí)，三輥壓延機(jī)輥溫為（905）C。緩沖膠貼合要正，不能漏點(diǎn)。5分層胎面的擠出為了降低成本，提高輪胎質(zhì)量，胎面聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線采用胎冠和胎側(cè)兩種膠料制成。 其制法是：利用兩臺(tái)螺旋擠出機(jī)，一臺(tái)擠出胎側(cè)膠、一臺(tái)擠出胎冠膠，然后將兩 種形狀不同的膠條

12、趁熱對(duì)應(yīng)擠貼在一起，成為整體的胎面膠。三胎面膠原材料，配方組成，及配方的計(jì)算材料：天然膠，樹脂（不清楚什么樹脂），氧化鋅，炭黑，白碳黑，硫磺。配方組分用量/質(zhì)量份百分相對(duì)密體積分?jǐn)?shù)配方生產(chǎn)配方組成份百%度/%/kg生膠10054.10.9244.4437.87炭黑3619.471.814.7213.63白炭黑2010.820.238.177.57增塑劑23.8212.880.989.739.02氧化鋅2.71.465.571.111.02硫磺2.321.252.050.950.89合計(jì)184.8410010070含膠率/%53.89密度/(MG. m-31.076四.胎面膠的加工工藝，及工藝簡(jiǎn)

13、述和工藝流圖生產(chǎn)工藝：塑煉一混煉一壓延擠出一成型一硫化生產(chǎn)流程工序一：密煉工序密煉工序就是把碳黑、天然/合成橡膠、油、添加劑、促進(jìn)劑等原材料混合到一起，在 密煉機(jī)里進(jìn)行加工，生產(chǎn)出“膠料”的過程。所有的原材料在進(jìn)入密煉機(jī)以前，必須進(jìn)行測(cè) 試，被放行以后方可使用。密煉機(jī)每鍋料的重量大約為250公斤。輪胎里每一種膠部件所使 用的膠料都是特定性能的。膠料的成分取決于輪胎使用性能的要求。同時(shí)，膠料成分的變化 還取決于配套廠家以及市場(chǎng)的需求，這些需求主要來自于牽引力、駕駛性能、路面情況以及 輪胎自身的要求。所有的膠料在進(jìn)入下一工序一膠部件準(zhǔn)備工序之前，都要進(jìn)行測(cè)試，被放 行以后方可進(jìn)入下一工序。工序二：

14、膠部件準(zhǔn)備工序膠部件準(zhǔn)備工序包括6個(gè)主要工段。在這個(gè)工序里，將準(zhǔn)備好組成輪胎的所有半成品膠 部件，其中有的膠部件是經(jīng)過初步組裝的。這6個(gè)工段分別為：工段一：擠出膠料喂進(jìn)擠出機(jī)頭，從而擠出不同的半成品膠部件：胎面、胎側(cè)子口和三角膠條。工段二：壓延原材料簾線穿過壓延機(jī)并且簾線的兩面都掛上一層較薄的膠料，最后的成品稱為“簾 布”。原材料簾線主要為尼龍和聚酯兩種。工段三：胎圈成型胎圈是由許多根鋼絲掛膠以后纏繞而成的。用于胎圈的這種膠料是有特殊性能的，當(dāng)硫 化完以后，膠料和鋼絲能夠緊密的貼合到一起。工段四：簾布裁斷在這個(gè)工序里，簾布將被裁斷成適用的寬度并接好接頭。簾布的寬度和角度的變化主要 取決于輪胎的

15、規(guī)格以及輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。工段五：貼三角膠條在這個(gè)工序里，擠出機(jī)擠出的三角膠條將被手工貼合到胎圈上。三角膠條在輪胎的操作 性能方面起著重要的作用。工段六：帶束層成型這個(gè)工序是生產(chǎn)帶束層的。在錠子間里，許多根鋼絲通過穿線板出來，再和膠料同時(shí)穿 過口型板使鋼絲兩面掛膠。掛膠后帶束層被裁斷成規(guī)定的角度和寬度。寬度和角度大小取決 于輪胎規(guī)格以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。所有的膠部件都將被運(yùn)送到“輪胎成型”工序，備輪胎成型使用。工序三：輪胎成型工序輪胎成型工序是把所有的半成品在成型機(jī)上組裝成生胎，這里的生胎是指沒經(jīng)過硫化。 生胎經(jīng)過檢查后，運(yùn)送到硫化工序。工序四：硫化工序生胎被裝到硫化機(jī)上，在模具里經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以及適宜的條件，從而硫化成成品輪胎。 硫化完的輪胎即具備了成品輪胎的外觀一圖案/字體以及胎面花紋?，F(xiàn)在，輪胎將被送到最 終檢驗(yàn)區(qū)域了。工序五：最終檢驗(yàn)工序在這個(gè)區(qū)域里，輪胎首先要經(jīng)過目視外觀檢查，然后是均勻性檢測(cè)，均勻性檢測(cè)是通過 “均勻性實(shí)驗(yàn)機(jī)”來完成的。均勻性實(shí)驗(yàn)機(jī)主要測(cè)量徑向力，側(cè)向力，錐力以及波動(dòng)情況的。 均勻性檢測(cè)完之后要做動(dòng)平衡測(cè)試，動(dòng)平衡測(cè)試是在“動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)機(jī)”上完成的。最后輪胎 要經(jīng)過X-光檢測(cè)，然后運(yùn)送到成品庫以備發(fā)貨工序六：輪胎測(cè)試在設(shè)計(jì)新的輪胎規(guī)格過程中，大量的輪胎測(cè)試就是必須的，這樣才能確保輪胎性能達(dá)到政府以及配套廠的要求。五產(chǎn)品的應(yīng)用，發(fā)展