4 鮑矛-子午線輪胎輻射硫化技術(shù)

子午線輪胎輻射硫化技術(shù)BeijingResearchCenterforRadiationApplication北京市射線應(yīng)用研究中心（輪胎提質(zhì)節(jié)材的技術(shù)性革命）

目錄1234單位介紹背景市場(chǎng)需求分析項(xiàng)目介紹5效益分析6知識(shí)產(chǎn)權(quán)7提供的服務(wù)１．電子加速器的原理北京市射線應(yīng)用研究中心單位名稱 北京市射線應(yīng)用研究中心法人 鮑矛所在地 北京市朝陽(yáng)區(qū)酒仙橋北路甲十號(hào)201號(hào)樓A門注冊(cè)資金

2358萬人民幣國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)首都科技條件開放平臺(tái)成員單位北京市科技研究開發(fā)機(jī)構(gòu)博士后工作站分站中國(guó)同位素與輻射行業(yè)協(xié)會(huì)

副理事長(zhǎng)單位輻射與微生物國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室首都輻射技術(shù)與新材料研究中心輻射新材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室軍品資質(zhì)五證集團(tuán)化發(fā)展模式產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合國(guó)家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)4項(xiàng)市級(jí)科技進(jìn)步一、二、三等獎(jiǎng)8項(xiàng)國(guó)家專利授權(quán)30余項(xiàng)一、單位介紹成立于1987年，隸屬于北京市科學(xué)技術(shù)研究院射線中心主營(yíng)業(yè)務(wù)主營(yíng)業(yè)務(wù)技術(shù)研發(fā)核輻射屏蔽材料輻射改性新材料功能高分子材料核儀器儀表鈷-60系列核輻射屏蔽產(chǎn)品隔熱降噪功能產(chǎn)品輻射改性高分子產(chǎn)品核儀器儀表輻射加工和消毒滅菌科研成果產(chǎn)業(yè)化電子加速器環(huán)氧乙烷應(yīng)用領(lǐng)域海軍、核電站、核測(cè)井、大專院校、醫(yī)療…多球譜儀球中子照相儀屏蔽體影錐體、中子源屏蔽體含硼聚乙烯倉(cāng)耐高溫屏蔽塊應(yīng)用領(lǐng)域航空航天、艦船、車輛、建筑…應(yīng)用領(lǐng)域特種車輛、子午線輪胎…履帶膠負(fù)重輪掛膠子午線輪胎銷耳膠應(yīng)用領(lǐng)域核電站、地下洞庫(kù)等核設(shè)施環(huán)境及環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。HUP-2型車載氣溶膠監(jiān)測(cè)儀HUP-3型氣溶膠連續(xù)監(jiān)測(cè)儀新型薄膜濾紙帶KDY型氡連續(xù)監(jiān)測(cè)儀

高分子材料輻射效應(yīng)降解輻射（加速器、鈷源）交聯(lián)接枝聚合二、背景輻射加工技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用最活躍領(lǐng)域高分子材料輻射交聯(lián)橡膠輪胎電線電纜涂層固化EB輻射處理部件：內(nèi)襯氣密層、胎體簾布層、帶束層等降低制造成本，降低輪胎自重，提高輪胎品質(zhì)部分交聯(lián)（提高生膠格林強(qiáng)度，保持半部件精確的結(jié)構(gòu)和尺寸）目的效果輻射技術(shù)在輪胎制備中的應(yīng)用吸收劑量對(duì)膠料格林強(qiáng)度的影響防止變形保管時(shí)，搬運(yùn)時(shí)，硫化成型時(shí)防止簾布線排布凌亂提高質(zhì)量，穩(wěn)定形狀防止流動(dòng)→

確保部件厚度減少橡膠材料，減輕輪胎自重減少環(huán)境污染交聯(lián)條件輻射硫化常規(guī)硫化溫度20～30℃150℃左右

壓力常壓12個(gè)大氣壓時(shí)間瞬時(shí)10分鐘硫化程度部分定量硫化不可控影響?zhàn)ば?、流?dòng)性及硫化參數(shù)影響不大有影響橡膠不同硫化方式比較美國(guó)費(fèi)爾斯通（Firestone）和固特異（Goodyear）輪胎公司是橡膠輻射硫化工業(yè)化的先驅(qū)，上世紀(jì)70年代Firestone輪胎橡膠公司率先開展汽車輪胎部件的輻射硫化研究，繼而在80年代初建成了第一條輪胎電子束預(yù)硫化的工業(yè)生產(chǎn)線。目前，全球已建有60多套輻射硫化裝置（電子加速器）應(yīng)用于輪胎生產(chǎn)。截至2011年底，300多家國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)尚無一家在輪胎制備中應(yīng)用輻射硫化技術(shù)。射線中心在本研究領(lǐng)域填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已建成國(guó)內(nèi)第一條橡膠片材電子束輻射硫化中試示范線，目前正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用推廣。國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀1國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求環(huán)境保護(hù)交通運(yùn)輸業(yè)汽車工業(yè)人民生活水平提高2高性能輪胎需求安全高速經(jīng)濟(jì)3產(chǎn)品需求中國(guó)是第一大輪胎生產(chǎn)及消費(fèi)國(guó)家市場(chǎng)需求三、市場(chǎng)需求分析2005年2007年2008年2012年北京市工促局項(xiàng)目：核輻射技術(shù)在橡膠輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用開發(fā)樣胎制備和性能考核，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)通過由北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主持的鑒定會(huì)通過國(guó)家科技部科技支撐項(xiàng)目驗(yàn)收，已建成國(guó)內(nèi)第一條橡膠片材輻射硫化中試示范線。輪胎輻射預(yù)硫化技術(shù)研發(fā)歷程四、項(xiàng)目介紹北京市科委技術(shù)鑒定會(huì)科技部項(xiàng)目鑒定會(huì)輻射硫化子午線輪胎制備工藝示意圖其它部件制備部件組合制備胎坯熱硫化成型部件制備輻射預(yù)硫化輻射硫化輪胎全套技術(shù)制備出高品質(zhì)輪胎自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)部件膠料配方工藝參數(shù)和條件成套工序裝備工藝流程研發(fā)成果.自屏蔽電子加速器.加速器附屬設(shè)備.束下傳輸裝置.輻射工序總控系統(tǒng)子午線輪胎輻射加工處理系統(tǒng)自屏蔽電子加速器介紹自屏蔽加速器帶有鋼板及鉛板構(gòu)成的屏蔽殼,可直接安裝在生產(chǎn)車間。序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)1型號(hào)（MeV）0.3-1.02電流（mA）1-60mA連續(xù)可調(diào)3功率（kW）18-604掃描寬度（mm)800-1600EB輻射處理輪胎部件實(shí)施方案方案一方案二安裝方式在線安裝，聯(lián)機(jī)運(yùn)行離線安裝工藝要求較高較低處理部件單一部件匹配不同束下裝置，可處理不同部件EB重量約60噸約60噸最大處理能力（m/min）6060占地尺寸（m）6×56×5EB輻射安全性2012年6月中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院GB/T1684-2008《能量為300kev-10Mev電子束輻射加工裝置劑量導(dǎo)則》GB/T25306-2010《輻射加工用電子加速器通用規(guī)范》線速度

4-40米/分鐘，電子束掃描寬度為1200mm時(shí)，劑量不均勻度1.14。EB性能驗(yàn)證中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院測(cè)試證書輻射硫化輪胎測(cè)試項(xiàng)目?jī)?yōu)選方案在線產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)備注速度級(jí)別WWW輪胎重量（kg）9.39.99.9±0.2重量減輕6%外緣寸斷面寬（mm）212.3212.3212±7.42符合技術(shù)要求外直徑（mm）600.3596.8596±5.96耐久性能（h）合格合格≥34符合技術(shù)要求高速性能（km/h）通過300通過280≥270上升兩個(gè)等級(jí)強(qiáng)度性能（破壞能J）合格合格≥585符合技術(shù)要求動(dòng)平衡性能（g）AB≤40（≥B級(jí)）有一定提高均勻性

徑向力RFPP（kg）BC≤16（≥B級(jí)）側(cè)向力LFPP（kg）BB≤12（≥B級(jí)）錐度CoN（kg）AA≤10（≥B級(jí)）滾動(dòng)阻力優(yōu)于/達(dá)到或優(yōu)于常規(guī)工藝輪胎

優(yōu)于常規(guī)性能，為使用節(jié)能減排提供條件。氣密性合格合格達(dá)到常規(guī)工藝輪胎符合技術(shù)要求輻射硫化輪胎性能測(cè)試結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目輻射輪胎在線產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)備注型號(hào)205/40R1784WS900高速性能、耐久性能等檢測(cè)報(bào)告滾動(dòng)阻力檢測(cè)報(bào)告經(jīng)濟(jì)效益分析減少原材料使用，降低了生產(chǎn)成本節(jié)約燃油，降低能耗依據(jù)國(guó)外高品質(zhì)輪胎價(jià)格，采用輻射硫化工藝制備的單條輪胎售價(jià)單價(jià)有提升的空間。輪胎滾動(dòng)阻力降低，可節(jié)約燃油。

每條胎平均生產(chǎn)成本可降低5-10元左右，以年產(chǎn)500萬條輪胎為例，每年可降低生產(chǎn)成本2500-5000萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

品質(zhì)提升，利潤(rùn)空間增大五、效益分析某輪胎廠型號(hào)205/40R1784WS900內(nèi)襯層減薄現(xiàn)行產(chǎn)品輻射輪胎差異內(nèi)襯層部件厚度（mm）氣密層1.10.6-0.5隔離層0.50.4-0.1部件總厚度1.61.0-0.6長(zhǎng)度（mm）13151315內(nèi)襯重量（kg）0.820.505-0.315膠料成本（元/公斤）18.2319.200.97部件成本（元）14.959.70-5.25內(nèi)襯層重量降低38%內(nèi)襯層成本降低35.1%年產(chǎn)500萬條每年節(jié)約（萬元）2625案例分析年新增運(yùn)營(yíng)成本（1）能耗：180kW×5000h×1.0元/kWh=90萬元/年。（2）維護(hù)費(fèi)用：4萬元/次(一年4次左右)（3）折舊：10年，按整機(jī)價(jià)格960萬估算，每年96萬元。（4）合計(jì)：202萬元/年注：壓出速度，效率提高，設(shè)備折舊節(jié)約，人員工資減少，

提高成品率，縮短硫化時(shí)間等暫不計(jì)。輪胎綜合性能的提高，保證其在高速行駛中的安全性、操控性、舒適性，減少了由輪胎質(zhì)量引發(fā)的交通事故。提高輪胎品質(zhì)橡膠原材料屬戰(zhàn)略性物資，可緩解國(guó)內(nèi)原材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口和市場(chǎng)供應(yīng)緊張的局面。填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提升產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力節(jié)省原材料社會(huì)效益分析輪胎制造環(huán)節(jié)可適量降低硫化體系用量，減少硫化物排放，利于環(huán)境保護(hù)。輪胎使用環(huán)節(jié)降低油耗，減少尾氣排放；動(dòng)平衡和均勻性提高，減少震動(dòng)，降低噪聲污染。廢舊輪胎處理環(huán)節(jié)整胎重量降低，減少了后期廢棄物處理量。環(huán)境效益分析序號(hào)專利名稱申請(qǐng)/授權(quán)號(hào)1一種子午線輪胎鋼絲圈部件及制備工藝ZL200810105983.x2一種用于橡膠片材表層輻射硫化的方法ZL200810105986.33一種子午線輪胎帶束層部件及制備工藝ZL200910090089.44一種子午線輪胎內(nèi)襯氣密層部件的制備工藝ZL200810105984.45用于橡膠片材無張力輻射加工的電子加速器束下裝置ZL200820080378.76用于橡膠片材無張力輻射加工的電子加速器束下裝置ZL200820080379.17一種子午線輪胎簾布層部件及制備工藝ZL200810105985.98子午線輪胎簾布層與氣密層復(fù)合部件及制備工藝ZL200910090091.1六、知識(shí)產(chǎn)權(quán)序號(hào)專利名稱專利號(hào)受理日期9用于子午線輪胎的減薄帶束層部件201210126160.12012.4.2710用于子午線輪胎的減薄胎體簾布層部件201210126202.12012.4.2711用于子午線輪胎的減薄內(nèi)襯氣密層部件201210126133.42012.4.2712一種制造子午線輪胎胎體簾布層部件的裝置總成201210126170.52012.5.2113一種制造子午線輪胎內(nèi)襯氣密層部件的裝置總成201210126193.62012.5.2114一種制造子午線輪胎帶束層部件的裝置總成201210157574.02012.5.2115一種電子束輻照硫化輪胎部件束下傳輸裝置201210197754.12012.6.15輻照加工項(xiàng)目建設(shè)流程申報(bào)環(huán)評(píng)審批輻射安全檢測(cè)投入使用建設(shè)七、項(xiàng)目建設(shè)提供的服務(wù)項(xiàng)目管理執(zhí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，全程跟蹤項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本及管理。項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)為客戶提供環(huán)評(píng)咨詢，協(xié)助客戶完成項(xiàng)目環(huán)評(píng)工作。項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)為客戶選擇最佳項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)方案，包括：輻射預(yù)硫化輪胎部件、在線或離線安裝、輻照裝置的選型、輻照裝置的設(shè)計(jì)與布局、束下傳輸裝置設(shè)計(jì)等。項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)為客戶調(diào)整出適合輻射預(yù)硫化工藝的輪胎部件膠料配方、輻射工藝參數(shù)和條件、輻照部件施工設(shè)計(jì)尺寸、與原有生產(chǎn)線銜接匹配工藝等。EB（電子加速器）制造及驗(yàn)收向客戶提供EB技術(shù)手冊(cè)、設(shè)備制造、驗(yàn)收日程表，以確保設(shè)備質(zhì)量和工程進(jìn)度。EB束下傳輸裝置制造及驗(yàn)收為客戶設(shè)計(jì)束下傳輸裝置及運(yùn)行軟件控制系統(tǒng)，以滿足輪胎部件輻射工藝要求。EB劑量測(cè)試系統(tǒng)的建立協(xié)助客戶建立準(zhǔn)確、有效、重現(xiàn)性好、測(cè)試速度快的EB劑量測(cè)試系統(tǒng)，以確保產(chǎn)品輻照質(zhì)量，有效提高輻射能量利用率?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試將安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)輻照裝置的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及驗(yàn)收，并協(xié)助客戶完成輪胎生產(chǎn)線和輻照處理工序的聯(lián)動(dòng)、聯(lián)調(diào)。客戶培訓(xùn)負(fù)責(zé)為客戶提供完善的操作、日常保養(yǎng)、簡(jiǎn)單維護(hù)及安全技術(shù)培訓(xùn)。售后支持秉承“全方位、高品質(zhì)、快速度”的服