CN114459923A - 一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法。本发明通过模拟胎体材料的实际服役条件，利用球体的动态冲击实验模拟轮胎实际工作条件下轮胎内部气体对胎体材料的冲击，再通过撕裂试验，测试出胎体材料的剩余撕裂强度的大小，就可以作为预判其防爆性能的选材依据；观察动态冲击实验中各阶段下胎体材料的微观结构形貌的演变规律来分析该材料抵抗外力冲击过程中的结构损伤规律，并结合剩余撕裂强度来为该材料的防爆性能提供较为准确的预测试结论，并为材料的改进方向提供重要依据和思路。本发明无需制备胎体成品，也无形建立复杂的测试环境及设备，测试结果能为实际生产进行有效的预筛选，对促进防爆轮胎的高质量发展具有深远的意义。

Description

一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法。
背景技术
胎体材料是防爆轮胎结构中的重要组成部分。快速、准确评价胎体胶材料的防爆性能对制备防爆轮胎至关重要。目前，传统测试轮胎防爆性能需要制备出轮胎实体，注水加压检测轮胎胎体的实际受力情况，方法繁琐复杂，效率低下且成本极高，不利于胎体材料的性能优化。因此，发明一种简便的胎体材料防爆性能预测试方法对于促进轮胎行业的发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是：提供一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，它能快速有效的为同一类型的轮胎在不同的胎体材料的预选上提供能进行区分对比的方法，该实验方法操作方便可靠，成本低且效率高，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，将胎体材料制成样条，先对样条进行进行动态落球冲击试验，再对经动态落球冲击后的样条进行撕裂试验，并记录样条的剩余撕裂强度，以该剩余撕裂强度作为预测试的评定参数之一，将测试过程中的动态冲击的各阶段的材料的微观形貌作为预测试的评定参数之一。
所述的样条采用GB/T529-2008制成直角形样条。
所述的动态落球冲击试验中，球体重量为1kg-20kg，落球的直径d为3cm-16cm，通过调整落球高度来调控动态落球冲击强度，配合落球次数来调控动态落球疲劳冲击强度，落球方式为自由落体。
所述的落球方式采用在球体外设置一个引导管，引导管的直径为D，且0.1mm<D-d<1.5mm。
所述撕裂试验的拉伸速率为10-80mm/min。
轮胎的胎体在实际工作环境下，由于受到内部气体的巨大压力的冲击，其胎体反复受到类似球体撞击的作用力，在若干次的撞击后，胎体材料可能出现局部缺陷，并以撕裂的形式被最终破坏。但是，如果只做撕裂试验，则可能出现有些材料的撕裂强度表现很好，但是，先经过冲击试验，再进行撕裂试验后，其剩余撕裂强度表现不佳的情况，因此，直接进行撕裂试验测试获得的撕裂强度无法反应胎体材料在实际工作条件下受到持续撞击作用时的微观结构演变规律，及其剩余撕裂强度，从而无法预测其防爆性能，及为胎体材料防爆性能的优化提供科学的指导意见。
基于上述原理，本发明通过模拟胎体材料的实际服役条件，利用球体的动态冲击试验模拟气体对胎体材料的冲击，再通过撕裂试验，测试出胎体材料的剩余撕裂强度的大小，就可以作为预判其防爆性能的选材依据；观察动态冲击实验中各阶段下胎体材料的微观结构形貌的演变规律来分析该材料抵抗外力冲击过程中的结构损伤规律，并结合剩余撕裂强度来为该材料的防爆性能提供较为准确的预测试结论，并为材料的改进方向提供重要依据和思路。并且本发明操作方便可靠，成本低且效率高，无需制备胎体成品，也无形建立复杂的测试环境及设备，本发明的测试结果能为实际生产进行有效的预筛选，对促进防爆轮胎的高质量发展具有深远的意义。
具体实施方式
本发明的实施例：一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，
样条制备：将胎体材料采用GB/T529-2008制成2mm的直角形样条，材料分别采用紫外辐照及KH550改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料和未改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料。
撕裂强度试验：直接对样条进行撕裂试验，撕裂试验拉伸速率为 50mm/min，重复测试5次取平均值作为检测结果。
剩余撕裂强度试验：采用完全相同的样条组，先对样条进行进行动态落球冲击试验，动态落球冲击试验的球体重量为5.1kg，落球的直径d为10.7cm，落球高度为60cm，,落球次数为17次，落球方式为自由落体。将进行了动态冲击试验后的样条进行撕裂试验，撕裂试验拉伸速率为50mm/min，测试时，室内温度在23℃左右；重复测试 5次取平均值作为检测结果。
撕裂强度试验与剩余撕裂强度试验的测试结果如表1所示：
表1胎体材料的撕裂强度与剩余撕裂强度
Figure BDA0003495325070000031
紫外辐照及KH550改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料的撕裂强度优于未改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料，在实施动态冲击试验后，紫外辐照及KH550改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料的剩余撕裂强度为89.91(N·mm-1)，损失50.19(N·mm-1)，损失率为35.8％，而未改性芳纶纤维/天然橡胶复合材料的剩余撕裂强度为43.98(N·mm-1)，损失 25.16(N·mm-1)，损失率为36.4％。

Claims (5)

1.一种简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，其特征在于：将胎体材料制成样条，先对样条进行进行动态落球冲击试验，再对经动态落球冲击后的样条进行撕裂试验，并记录样条的剩余撕裂强度，以该剩余撕裂强度作为预测试的评定参数之一，将测试过程中的动态冲击的各阶段的材料的微观形貌演变作为预测试的评定参数之一。
2.根据权利要求1所述的简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，其特征在于：所述的样条采用GB/T529-2008制成直角形样条。
3.根据权利要求1或2所述的简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，其特征在于：所述的动态落球冲击试验中，球体重量为1kg-20kg，落球的直径d为3cm-16cm，通过调整落球高度来调控动态落球冲击强度，配合落球次数来调控动态落球疲劳冲击强度，落球方式为自由落体。
4.根据权利要求3所述的简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，其特征在于：所述的落球方式采用在球体外设置一个引导管，引导管的直径为D，且0.1mm<D-d<1.5mm。
5.根据权利要求1或2所述的简便的同类型胎体材料防爆性能的预测试方法，其特征在于：所述撕裂试验的拉伸速率为10-80mm/min。
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