CN100503193C - 一种子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法 - Google Patents

Abstract

一种子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于：①所说的轮胎结构材料为胎体或冠带层或带束层或气密层的带材，带材的厚度为0.5-2.5毫米，②所说的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照，带材的传送速度为1-40米/分，③电子加速器的束流为1-100毫安，带材的吸收剂量为20-60千戈瑞。轮胎胎体等带材，经过辐照交联预处理后，提高了其抗拉强度，可减厚度，减少天然橡胶的用量，提高合成橡胶的比例，达到节约原材料的目的，且显著改善轮胎组成材料的稳定性，提高轮胎强度、抗老化等性能。本发明的方法还可以用于子午线轮胎其它组成材料的预硫化，如耐磨层、胎侧等。

Description

一种子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法

技术领域

本发明涉及辐射应用技术领域，具体涉及一种子午胎轮胎结构材料(包括胎体、冠带层、带束层、气密层等)的辐照交联预处理方法。

背景技术

目前国内的轮胎制作工艺中，母胶经过热炼、压片形成胎体、冠带层、带束层、气密层等带材后，即进入热硫化、成型工艺，由耐磨层、冠带层、带束层、胎体、气密层等按一定工艺要求制成子午胎轮胎。随着社会和经济的发展，轮胎的需求量日益增大，而制作轮胎的原材料—天然橡胶资源是有限的，成本也不断上涨，如何减少原材料使用量、提高轮胎成品率、降低生产成本和能源消耗是迫切需要解决的问题。

国外在轮胎的制作工艺过程中，引入了辐照加工技术，但是其辐照方法、工艺过程及工艺指标没有可供参考的技术数据。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种子午胎轮胎结构材料(包括胎体、冠带层、带束层、气密层等带材)的辐照交联预处理方法，该方法可以有效的提高轮胎强度、抗老化等性能，减少带材中天然橡胶的用量，提高合成橡胶的比例，降低生产成本。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于：

①所说的轮胎结构材料为胎体或冠带层或带束层或气密层的带材，带材的厚度为0.5—2.5毫米，

②所说的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照，带材的传送速度为1—40米/分，

③电子加速器的束流为1—100毫安，带材的吸收剂量为20—60千戈瑞。

本发明所说的所说的胎体或冠带层或带束层或气密层的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照包括对带材的一面或两面进行辐照。

本发明所说的对胎体或冠带层或带束层或气密层的带材两面进行辐照可以采用分别设置在带材两面的各一台电子加速器进行辐照。

本发明所说的对胎体或冠带层或带束层或气密层的带材两面进行辐照也可以采用一台电子加速器对带材的一面进行辐照后，再对带材的另一面进行辐照。

轮胎组成材料，包括胎体、冠带层、带束层、气密层等带材，经过辐照交联预处理后，提高了其抗拉强度，在保证产品性能指标的前提下，可减小厚度，减少带材中天然橡胶的用量，提高合成橡胶的比例，达到节约原材料的目的，而成品的主要性能指标仍然保持不变或有所提高；且经过辐照后的轮胎组成材料，在以后的生产工艺中，热硫化加工生产时间缩短，在降低生产成本的同时，减少了能源消耗。本发明所述的辐照方法可以显著改善轮胎组成材料的稳定性，提高轮胎强度、抗老化等性能；本发明所述的方法还具有预硫化速度快，可以精确控制硫化程度的优点，其中，精确控制硫化程度是热硫化等其它硫化方法做不到的。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明所说的子午胎轮胎组成材料为胎体或冠带层或带束层或气密层的带材，带材的厚度为0.5—2.5毫米；带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照，带材的传送速度为1—40米/分；电子加速器可以采用低能电子加速器，既可以满足辐照工艺要求，又有利于安全防护，加速器的束流可以选择为1—100毫安，带材的吸收剂量控制为20—60千戈瑞，即可实现辐照交联预处理的目的。

本发明所述的方法是对经过压延后的轮胎胎体或冠带层或带束层或气密层等带材，在热硫化、成型前先进行辐照预硫化处理，将轮胎胎体或冠带层或带束层或气密层的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照，在吸收剂量为20—60千戈瑞时，可明显提高轮胎胎体或冠带层或带束层或气密层的各项主要性能指标，特别是提高其抗拉强度；辐照时，20、25、30、35、40、45、50、55、60千戈瑞都是可以选择的吸收剂量实施例；辐照时的吸收剂量可以按照现有技术进行测定，例如采用公知的CTA薄膜剂量计进行实际测量，达到20～60千戈瑞的时间定为工艺操作时的辐照时间。辐照时电子加速器的电子束能量可以选择为0.5—1MeV(兆电子伏)，束流强度可以选择为1—100mA(毫安)，其中，1、3、7、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100mA都是可以选择的束流实施例；电子束扫描宽度为1.6—1.8米，该宽度要大于被辐照轮胎胎体等带材的宽度。被辐照轮胎胎体等带材的厚度、宽度取决于轮胎生产工艺的要求，例如带材的厚度可以为0.5—2.5毫米(该厚度可保证带材辐照硫化后的主要性能指标)，其中，0.5、0.8、1.0、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5毫米都是可以选用的带材厚度，带材宽度不要大于电子束扫描的宽度；辐照时带材的传送速度可以选择为1—40米/分，其中，1、3、5、7、10、20、30、40米/分都是可以选择的传送速度。

以下为本发明的具体实施例：

当带材的种类和厚度不同时，可以按现有技术调整电子束能量，以得到较好的辐照效果。对于一定厚度(或一定质量厚度)的带材，较快的传送速度，较大的吸收剂量，应选择较大的电子加速器束流；较慢的传送速度，较小的吸收剂量，可选择较小的电子加速器束流。显然，选择适宜的传送速度、较小的吸收剂量、较小的电子加速器束流，在保障生产顺利进行的前提下，有利于减少能耗，降低生产成本。

实施例1

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为0.8毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为5米/分，

③电子加速器的束流为10毫安，带材的吸收剂量为25千戈瑞。

实施例2

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为0.8毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为15米/分，

③电子加速器的束流为30毫安，带材的吸收剂量为25千戈瑞。

实施例3

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为1.0毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为30米/分，

③电子加速器的束流为90毫安，带材的吸收剂量为35千戈瑞。

实施例4

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为1.0毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为40米/分，

③电子加速器的束流为100毫安，带材的吸收剂量为30千戈瑞。

实施例5

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为2.0毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为20米/分，

③电子加速器的束流为60毫安，带材的吸收剂量为35千戈瑞。

实施例6

①胎体或冠带层或带束层或气密层带材的厚度为2.0毫米，

②带材从电子加速器的扫描窗下通过时的速度为10米/分，

③电子加速器的束流为50毫安，带材的吸收剂量为60千戈瑞。

辐射硫化和常规硫化的温度不同，辐射硫化发生在常温，而常规硫化发生在高温。对于结晶天然橡胶，它的形态取决于温度。在常温下天然橡胶存在结晶区和无定型区，辐射交联发生在无定型区，也就是说，它的C—C交联键集中在无定型区。在高温时，天然橡胶完全处于无定型状态，因此交联健无规则分布在整个橡胶中，因此使用本发明所述的方法在20—30摄氏度的常温下交联仅需3秒，而在150摄氏度或更高温度的交联至少需要10分钟。

按本发明方法辐照的轮胎胎体、气密层等带材的拉伸强度较未辐照的提高约10-25％，自粘性比较好，硫化速度比较快，硫化后拉伸性能明显提高。本发明所述的辐照方法可以显著改善生胶强度和稳定织物帘布、钢丝帘线或者纯生胶组件。而且本发明所述的方法具有预硫化速度快，可以精确控制硫化程度的优点，特别是精确控制硫化程度是其他硫化方法做不到的。

本发明所述的方法辐照后的生胶强度随着吸收剂量增加而增加，胎体中的帘布在成型和硫化过程中发生位移和露线的情况也因此大大减少，提高了轮胎的成品率，同时恢复率也随着吸收剂量增加而增加，即生胶尺寸稳定性增加，再通过减少胎体厚度的方法使得原材料用量减少，厚度可以较原厚度减少10-25％，不但有效降低了生产成本，而且因为轮胎的重量减轻、弹性增加，汽车乘坐舒适，行驶时可节省燃油。

本发明的方法还可以用于子午胎轮胎其它组成材料的预硫化，如耐磨层、胎侧等。

Claims (4)

1.一种子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于：

①所说的轮胎结构材料为胎体或冠带层或带束层或气密层的带材，带材的厚度为0.5—2.5毫米，

②所说的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照，带材的传送速度为1—40米/分，

③电子加速器的束流为1—100毫安，带材的吸收剂量为20—60千戈瑞。

2.如权利要求1所述的子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于所说的胎体或冠带层或带束层或气密层的带材从电子加速器的扫描窗下通过进行辐照包括对带材的一面或两面进行辐照。

3.如权利要求2所述的子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于所说的对胎体或冠带层或带束层或气密层的带材两面进行辐照是采用分别设置在带材两面的各一台电子加速器进行辐照。

4，如权利要求2所述的子午胎轮胎结构材料的辐照交联预处理方法，其特征在于所说的对胎体或冠带层或带束层或气密层的带材两面进行辐照是采用一台电子加速器对带材的一面进行辐照后，再对带材的另一面进行辐照。