汽車輪胎課件

汽車輪胎曾曉紅、鄭云仙、陳艷、黃思潔、石春蘭1.輪胎的基本特性及使用性能2.制造輪胎的原材料及作用3.輪胎配方4.輪胎的加工方法及工藝條件5.制造輪胎的預期效果6.輪胎制造的后期測試汽車輪胎安全舒適壽命長物美價廉滾動阻力行駛安全附著性能緩沖性能耐磨性能載荷能力輪胎的使用性能返回1.使用性能2.1生膠2.1.1天然橡膠蒸發(fā)2.1.2合成橡膠輪胎工業(yè)常用丁苯橡膠（SBR），順丁橡膠（BR），丁基橡膠（IIR）SBR氧化作用比天然橡膠慢，耐熱、耐油。但純膠強度低，需要加補強劑，而其加入配合劑的難度比天然橡膠大。BR在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示高彈性，耐磨耐曲撓，填充性好。但拉伸強度和撕裂強度低，抗?jié)窕圆涣?，加工性能差。IIR化學穩(wěn)定性、耐水性、耐油性及絕緣性優(yōu)良，氣密性好（氣壓損失率低）2.1.3生膠代用品再生膠，丙烯-丁二烯交替共聚橡膠，聚異丁烯橡膠再生膠有一定的塑性和補強作用，易與生膠和配合劑混合。丁丙橡膠在輪胎工業(yè)最好與其他通用橡膠并用2.2配合劑2.2.1硫化劑為什么要硫化？硫化：線性大分子通過化學反應，形成立體網(wǎng)狀交聯(lián)結構的過程。此過程使穩(wěn)定了制品的形狀，也提高了制品的性能。如果不經(jīng)過化學交聯(lián)，橡膠線性大分子就算是經(jīng)過了補強也沒有實用價值，重要的性能如磨耗、強度均是經(jīng)過硫化反應后才體現(xiàn)的。一個完整的硫化體系包括以下幾種配合劑硫化體系硫化劑是指能使線性大分子產(chǎn)生硫化作用的物質(zhì)。促進劑是指能加快硫化反應、縮短硫化時間的物質(zhì)。活性劑是指能參與反應且提高促進劑活性的物質(zhì)。防焦劑是能使膠料在加工過程中不發(fā)生早期硫化的物質(zhì)。必需2.2.2促進劑硫化促進劑使用效果：1）加快硫化反應速度；2）縮短硫化時間；3）降低硫化溫度；4）減少硫化劑用量；5）改善硫化膠的外觀及物理機械性能。提高生產(chǎn)效率節(jié)能降耗、成本節(jié)減性能向上常用促進劑：醛胺類，胍類，噻唑類，次磺酰胺類(亞胺)，二硫代磷酸鹽，秋蘭姆類，硫脲，黃原酸類，二硫代氨基甲酸鹽促進劑使用歷史上有無機與有機促進劑，無機使用早，但效果差，硫化膠性能也差?，F(xiàn)使用及研究的促進劑均為有機類促進劑。2.2.3活性劑加入膠料后，能增加促進劑的活性，同時還能減少促進劑的用量或縮短硫化時間。分為有機和無機兩種。大部分有機促進劑，在活性劑的存在下才能有效發(fā)揮效能。無機活性劑一般為金屬氧化物，如ZnO、Al2O3、氧化鎘、氧化鉀、氧化鎂。2.2.4增強填充劑填充劑分散在膠料后，能顯著改善橡膠的性能，主要是彈性、機械強度、耐磨性、抗撕裂性等。降低生膠用量和產(chǎn)品成本?；钚蕴畛鋭杭尤肽z料中能提高硫化膠的耐磨耗、模量、抗張強度等性能，同時起到降低成本的作用，如炭黑、白炭黑等；惰性填充劑：加入膠料中補強作用很弱，但基本上不影響膠料性能，并降低膠料成本、改善加工工藝，如陶土、CaCO3等。2.2.6防老劑老化原因：合成橡膠中含有不飽和基團，易與氧及其他活性物質(zhì)反應，使分子鏈產(chǎn)生斷裂、交聯(lián)。1）疲勞老化；2）熱氧老化；3）光氧老化；4）臭氧老化；各種老化發(fā)生頻率2＞4＞1＞3主要是：蠟類物理防老劑胺類：酮胺、對苯二胺化學防老劑不同的輪胎部位所需配方也不同輪胎結構外胎內(nèi)胎墊帶胎體胎面胎圈簾布層緩沖層胎側膠胎面膠（以外胎生產(chǎn)為例）生產(chǎn)過程設備煉膠開煉機密煉機擠出機半成品壓延機擠出機裁斷機鋼絲圈纏繞機成型輪胎成型機其他成型機硫化輪胎硫化機硫化罐制品平板硫化機膠帶平板硫化機注射機4.加工方法及工藝條件生膠塑煉混煉膠的制備外胎各部分的加工：胎面膠擠出簾、帆布壓延，其他外胎硫化生膠塑煉經(jīng)過機械加工、熱處理、或化學藥劑的作用，降低彈性、增加可塑性，以便混煉時生膠與配合劑混合均勻。輥筒溫度：（55±5℃）塑煉時間：10-12min;分段塑煉可提高可塑性，每段塑煉時間不超過20min?；鞜挵凑张浞礁魑镔|(zhì)配比，是各種配合劑完全均勻的分散在生膠相中。開煉機混煉前后輥溫有差異，與配合劑特性有關?；鞜挄r間：在最短時間內(nèi)使配合劑與生膠相混合。加料順序：生膠、再生膠、合成膠、各種母煉膠→固體軟化劑→促進劑、活性劑、防老劑→補強劑、填充劑→液體軟化劑→硫黃。各主要部分工藝條件胎面膠擠出（φ200）胎面膠采用擠出機制造，即膠料借擠出機腔內(nèi)推力推向機頭，通過口型板，將膠料擠壓成具有一定形狀的胎面膠。生產(chǎn)過程連續(xù)。擠出速度：4～12m/min擠出溫度：機頭80±5℃，機身35±5℃，口型板85±5℃，螺桿30±5℃。硫化硫化是輪胎生產(chǎn)工藝最后的一道工序。在硫化過程中，橡膠恢復自身的彈性體，使輪胎外表具有一定的幾何形狀，從而獲得所需物理及力學性能。橡膠硫化溫度：一般控制在120～180℃。簾、帆布壓延四輥壓延機（簾布）上、中輥溫度/℃下、旁輥溫度/℃壓延速度/（m/min）壓力貼膠110～120100～11038兩面貼膠105～110100～10530四輥壓延機（帆布）上、中輥溫度/℃下、旁輥溫度/℃壓延速度/（m/min）105～11090～10040返回5.預期效果對于胎側膠，胎側是側向變形最大的部位，胎側膠較薄，用以保護胎體免受機械損傷機械損傷及日光、風雨的侵蝕。配方中的防老劑臘，使之具有一定的耐曲撓龜裂和耐臭氧老化性能。對于輪胎整體，必須達到以下效果：1）胎面耐磨，行駛里程高胎面設計寬，著地面積大，單位壓力小，且印痕內(nèi)壓力均勻，從而減少了胎面的磨損2）滾動阻力小，節(jié)省燃料

3)胎體生熱低，適應高速行駛安全可靠輪胎的生熱和熱破壞是高速輪胎損壞的主要原因之一。配方中ZnO等可提高橡膠的熱傳導性能，從而有助于輪胎的散熱。4)緩沖性能好，乘座舒適

返回6.輪胎性能測試耐久性測試國標中規(guī)定耐久性測試速度為80km/h，負荷率按階段逐步增加，累計測試時間必須通過下表要求。測試階段負荷率/%試驗時間/h175729516