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汽车用纺织材料的应用现状(三):轮胎帘子线
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2021/9/13 13:15:57

 

  轮胎帘子布是汽车轮胎骨架增强材料,约占外胎总重的10%~15%,对轮胎性能和寿命影响很大。帘布层通常由多层浸胶帘线以橡胶黏合而成,起着增强轮胎整体强度和稳定外胎的作用。轮胎帘子线技术含量高,对纤维的强度、伸长性、弹性模量、与橡胶的黏合性、耐疲劳性、尺寸稳定性、耐热性和耐冲击性等要求很高,其原料包括锦纶、涤纶、粘胶长丝、对位芳纶和钢丝等。

 

   
  1 锦纶
  
  锦纶模量低,耐蠕变性差,热收缩率大,其帘布易出现“平点”效应,导致轮胎变形,因此不适用于刚性要求高的子午胎胎体。为提高其尺寸稳定性,DuPont(杜邦)研发出一种名为Hyten的低线密度锦纶66异形纤维,其截面呈圆角矩形,高宽比约为3。荷兰国家矿业公司也曾开发一种锦纶46帘布,尺寸稳定性和耐热老化性均优于普通锦纶。我国神马集团研制的改性锦纶66也可满足轿车和轻载子午胎的要求。此外,采用低捻度锦纶帘线也可改善其“平点”问题。
  
  2 涤纶
  
  高模低收缩(HMLS)涤纶帘布又称尺寸稳定型涤纶(DSP)帘布,适用于刚性要求高的乘用车子午胎胎体,但高温时会发生胺解,强力下降,因此不适于轮胎运行时发热大、散热难的大型轮胎。第1代HMLS涤纶工业丝生产于20世纪90年代,随后其尺寸稳定性不断改进,目前,其热收缩率可达到常规涤纶的一半,模量提高1/4,其发展目标是获得比粘胶长丝更低的热收缩率和更高的模量。

 

  
  3 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
  
  经分子结构设计,涤纶分子链上的苯环被萘环取代,可制得PEN。其是美国Allied Signal公司合成的一种纤维材料,强度、尺寸稳定性和耐温性均优于涤纶。PEN帘布可制造高速、高性能轮胎,在国外已实现商品化生产,而国内研发较少。日本东洋纺(Toyobo)与帝人(Teijin)公司合作开发了PEN/PET皮芯型复合纤维;浙江海利得公司也为开发高性能PEN帘子布与帝人公司展开了合作。
  
  4 粘胶长丝
  
  粘胶长丝的热稳定性好,尺寸稳定性远优于锦纶和涤纶,高温时弹性模量损失少,轮胎高速运行时操纵稳定性高,乘坐舒适。由于其强度较低,纤维使用量较多,从而提高了剪切刚性。但其湿强度和耐疲劳性差,生产过程产生废液,成本高。
  
  5 芳纶
  
  对位芳纶的比强度和比模量分别是钢丝的近6倍和3倍,是锦纶66的2倍和10倍多,耐高低温性好,制成的轮胎转向性好,舒适且寿命长。芳纶与锦纶或涤纶混捻得到的复合帘子布,可改善其抗压缩及弯曲疲劳性能差、不易黏合、成本高的问题。早在20世纪90年代,河南神马实业股份有限公司就开始关注芳纶材料,开发的芳纶/高强度锦纶66复合浸胶帘布可用于高性能轮胎。芳纶复合帘子布的发展空间很大。