CN102673055A

CN102673055A - 用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件

Info

Publication number: CN102673055A
Application number: CN2012101261334A
Authority: CN
Inventors: 李淑凤; 鲍矛; 矫阳; 陆永俊; 刘江伟; 郭振涛; 康兴川; 张艳霞; 郭月莹; 王连才
Original assignee: BEIJING RAY APPLIED RESEARCH CENTRE
Current assignee: BEIJING RAY APPLIED RESEARCH CENTRE
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开了一种用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，包括气密层胶片和过渡层胶片两层胶片，采用卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与少量天然橡胶混用后的基材制成减薄的气密层胶片，采用天然橡胶基材制成减薄的过渡层胶片，按照子午线轮胎内衬气密层生产工艺进行压延敷胶及复合压延，制成比传统工艺生产的该部件整体厚度减薄5-50％的标准宽度内衬气密层片材，然后采用电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，制备成减薄内衬气密层部件。本发明具有减薄的内衬气密层结构、橡胶原材料用量低，覆胶胶料的格林强度高、胶层的均匀性及结构的稳定性强，使得制成轮胎的性能品质得以大幅提高，适于制备高性能的子午线轮胎。

Description

用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件

所属技术领域

本发明涉及橡胶轮胎加工及辐射技术应用技术领域，具体涉及到一种用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件。

背景技术

近年来，我国汽车工业和交通运输业发展迅猛，公路建设特别是高速公路的蓬勃发展，迫切需要各种高性能的轮胎与之协同进步。子午线轮胎是由以橡胶材料为主要基材，多个部件经硫化定型组合成复杂结构的产品。具有高速、耐用、节能、安全、舒适等优越性能，已成为轮胎生产和消费的潮流产品。轮胎行业的发展使得对橡胶资源需求激增，天然橡胶和合成橡胶依赖国内增产来满足其需求比较困难，使得我国已成为世界耗胶大国和橡胶进口大国。因此，如何节约橡胶原材料、提高胶料的使用效率已经引起各方得的关注。可以说，在不降低轮胎性能的前提下，实现相应轮胎结构部件的减薄及整胎轻量化，既是轮胎制造技术水平的体现，也是解决上述问题的有效途径之一。目前，国内外轮胎企业均投入巨资通过技术革新和工艺改进，努力寻找减轻轮胎部件重量，以实现整胎轻量化，节省原材料消耗，同时降低滚动阻力的方法。现有技术多是通过优化胎面或带束层部件的结构设计，以及使用新型轻质材料来实现部件减重。如：优化胎面花纹结构设计；利用纤维材料比胶料密度小的特点，用纤维材料部分替代胎面胶料；在带束层部件中，用质轻、高强度的芳纶帘布部分替代钢丝帘线等。子午线轮胎由多个部件构成，其中内衬气密层既具有良好的气密性，又要与胎体帘布层有良好的粘着性，起到保护胎体和保压密封气体的功能。在其制造过程中，当定型充气时，为减少高压定型硫化时内衬层移位和变形，通常制作中采用增大胶层厚度的办法，以实现胶层薄厚均匀平整，防止泄压漏气。这样不仅过多地消耗了胶料，而且由于部件厚度及整胎重量的增加，也影响了轮胎的质量和使用性能。如何解决上述传统轮胎制造方法中存在的缺陷，提供一种用于午线轮胎的薄内衬气密层部件，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薄内衬气密层结构、橡胶原材料用量低，覆胶胶料的格林强度高、胶层的均匀性及结构的稳定性强，使得轮胎品质得以大幅提高的用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件。

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内衬气密层部件，包括气密层胶片和过渡层胶片两层胶片，其特点是：气密层胶片的基材采用卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与少量天然橡胶混用后制成减薄的胶片，与传统工艺生产的该部件相比，上层气密层胶胶层厚度减薄5-50％；过渡层胶片的基材采用天然橡胶或天然橡胶/合成橡胶并用胶制成减薄的胶片，与传统工艺生产的该部件相比，上层气密层胶胶层厚度减薄5-50％；按照子午线轮胎内衬气密层生产工艺进行压延敷胶，通过两个挤胶辊制出的气密层胶片和过渡层胶片后再进行复合压延，制成与传统工艺生产的该部件相比，部件的整体厚度减薄5-50％的标准宽度薄内衬气密层片材；采用电子加速器辐照装置对薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，制备成减薄内衬气密层部件。

上述所述的采用电子加速器辐照装置对薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，是将薄内衬气密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，内衬气密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薄内衬气密层部件。

上述所述的电子加速器辐照装置对减薄内衬气密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内衬气密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。

本发明的原理是，由于内衬气密层部件是无骨架材料支撑的纯橡胶片材，其橡胶基材中较大部分为生胶强度较低的卤化丁基橡胶，因此，内衬气密层部件的生胶强度较低，胶片在后期加工、运输及贮存过程中极易变形，在形成胎坯和高压硫化时，造成胶片厚薄不均，影响其保护胎体和保气密封的功能，为规避这种问题的发生，内衬气密层部件传统的制备方法是增加部件胶层的厚度设计。而本发明是在不降低轮胎综合性能的前提下，将内衬气密层部件进行减薄，并对其实施辐射预硫化处理，辐射预硫化处理不影响部件原有的生产工艺，只是在减薄内衬气密层部件完全热硫化前，用电子束对减薄内衬气密层部件进行辐照处理，使部件得到初步定型，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，达到提高部件生胶的格林强度，保证后期轮胎加工成型时部件胶层的均匀性和结构的稳定性，利于重量分布均匀，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。由于采用了橡胶辐射预硫化工艺处理的技术保障，所以可对内衬气密层部件实施减薄结构设计，既保证了内衬气密层部件的结构稳定性，又达到内衬气密层部件减重、整胎轻量化的目的。经过检测，与传统工艺生产的内衬气密层部件相比，气密层胶片厚度减薄5-50％，过渡层胶片厚度减薄5-50％，内衬气密层部件的整体厚度减薄5-50％。经过对减薄内衬气密层部件制备的轮胎进行性能测试检测，数据如下表

项目名称	减薄内衬气密层轮胎与常规轮胎相比
		轮胎重量	减重1-12％
动平衡	提升一个等级或持平
		均匀性	提升一个等级或持平
高速性能	提升一或两个等级
		滚动阻力	减少1-5％
耐久性能	符合技术要求
		强度性能	符合技术要求
气密性	符合技术要求

检测结果表明，减薄内衬气密层制备的轮胎，其基本性能数据明前优于常规工艺制备的厚内衬气密层部件制备的轮胎。

由于采用了减薄的气密层胶片及过渡层胶片进行压延敷胶复合成薄内衬气密层片材，并且经电子加速器辐照装置对薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理制备成减薄内衬气密层部件的技术方案，本发明可以达到如下效果：由于对子午线轮胎内衬气密层部件进行减薄，并对减薄部件进行辐射预硫化处理，可明显提高橡胶材料的格林强度，使橡胶片材得到初步定型，减少材料变形或移动现象的产生，保证了产品工艺、结构和性能的稳定性，同时，由该部件减薄而产生的整胎重量减轻1-12％，轮胎的动平衡、均匀性和高速性能有一定提升，滚动阻力减少1-5％，可以有效提高轮胎品质，达到了本发明的目的。

由于采用了减薄的气密层胶片及过渡层胶片进行压延敷胶复合成薄内衬气密层片材，并且经电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理制备成减薄内衬气密层部件的技术方案，本发明具有薄内衬气密层结构、橡胶原材料用量低，覆胶胶料的格林强度高、胶层的均匀性及结构的稳定性强，使得制成轮胎的品质得以大幅提高，达到了发明目的。

附图说明

图1为本发明的剖面示意图

具体实施方式

实施例：制备205/40ZR/17子午线轮胎的内衬气密层部件

下面结合附图进一步详细描述本发明：从图1可看出本发明的结构，一种用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，包括气密层胶片1和过渡层胶片2两层胶片，气密层胶片1的基材采用卤化丁基橡胶混合为100质量份的配方加入5份的敏化剂新戊二醇双丙烯酸酯(NPGDA)，按照常规工艺于50L密炼机混合后制成减薄的气密层胶片1，其胶片厚度为：0.6mm；过渡层胶片2的基材采用天然橡胶为100质量份的配方加入5份的敏化剂新戊二醇双丙烯酸酯(NPGDA)，按照常规工艺于50L密炼机混合后制成减薄的过渡层胶片2，其胶片厚度为0.6mm；按照子午线轮胎内衬气密层生产工艺进行压延敷胶，通过两个挤胶辊制出气密层胶片1和过渡层胶片2后，进行贴合、收卷的复合压延，制成厚度为1.2mm标准宽度的薄内衬气密层片材；内衬层组合部件固定在电子加速器的束下传输装置上，进行辐射处理。电子加速器束流能量为0.5MeV，束流强度为60mA，电子束扫描宽度0.8米，内衬气密层片材辐照吸收剂量为40kGy，辐照氛围为限氧环境，采用氮气保护，完成辐射处理后制成减薄内衬气密层部件。

检测表明：气密层橡胶组合物和隔离层橡胶组合物经过辐射处理后，其格林强度较未辐射处理大于230％，胶片厚度分别由原来的1.2mm降低到0.6mm，节省原材料0.72公斤。将辐射轮胎的性能与常规工艺制成的不减薄内衬层厚度的轮胎对比，辐射轮胎性能有一定的提升。具体对比数据见下表：

薄内衬气密层轮胎与常规工艺制备的厚轮胎性能比较

Claims

1.一种用于子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，包括气密层胶片(1)和过渡层胶片(2)两层胶片，其特征在于：气密层胶片(1)的基材采用卤化丁基橡胶或卤化丁基橡胶与少量天然橡胶混用后制成减薄的胶片，其胶片厚度比传统工艺制备的该胶片厚度减薄5-50％；过渡层胶片(2)的基材采用天然橡胶或天然橡胶/合成橡胶并用制成减薄的胶片，胶片厚度比传统工艺制备的该胶片厚度减薄5-50％；按照子午线轮胎内衬气密层生产工艺进行压延敷胶，通过两个挤胶辊制出的气密层胶片(1)和过渡层胶片(2)后再进行复合压延，制成比传统工艺生产的该部件整体厚度减薄5-50％的标准宽度薄内衬气密层片材；采用电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，制成减薄内衬气密层部件。

2.根据权利要求1所述子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，其特征在于：所述的采用电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，即将减薄内衬气密层片材通过束下传输装置送入电子加速器辐照室，进行辐射定量预硫化，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，内衬气密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内衬气密层部件。

3.根据权利要求1所述子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，其特征在于：所述电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，能够通过在轮胎生产线外另建电子加速器辐照装置，在内衬气密层生产线上取胶实现离线辐射。

4.根据权利要求1所述子午线轮胎的减薄内衬气密层部件，其特征在于：所述电子加速器辐照装置对减薄内衬气密层片材进行辐射预硫化处理，能够在轮胎生产线上配套加速器辐照装置实现连续在线辐射。

5.如权利要求1所述子午线轮胎减薄内衬气密层部件在橡胶轮胎加工领域中用于制备子午线轮胎。