輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料材料

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

任福君

2011年9月輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況通常的載重子午胎結(jié)構(gòu)

無(wú)內(nèi)胎有內(nèi)胎

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況典型的轎車子午胎結(jié)構(gòu)

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎三大基本功能1.負(fù)荷功能:通過(guò)向輪胎內(nèi)充入壓力空氣,利用橡膠的彈性和空氣的彈性來(lái)支撐具有一定重量的車輛,即壓力容器的功能.2.制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、牽引功能:將作用在輪胎上的制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力通過(guò)胎面膠與地面的摩擦使車輛能夠啟動(dòng)、加速或減速、停車等穩(wěn)定行駛操控，即傳遞動(dòng)力的功能.3.緩沖功能：利用輪胎內(nèi)部壓力空氣的彈性和橡膠的彈性吸收汽車在行駛中因路面不平引起的振動(dòng)和沖擊。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎各部件的功能及設(shè)計(jì)要求1.胎冠（CAP）：輪胎和路面接觸的部分，完成將車的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)等力傳導(dǎo)到地面的任務(wù)。1）耐磨損性2）耐切割性3）耐斷裂性4）沖擊的緩和和分散性5）制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)性6）發(fā)熱性7）排水性2.基部（UT）以提高胎面的防止發(fā)熱性和粘貼性為目標(biāo)3.翼膠（WT）COS構(gòu)造中和胎側(cè)是一樣的功能SOC構(gòu)造中以防止肩部的發(fā)熱為目標(biāo)輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況4.帶束層在胎面和胎體間的簾布層、起到了箍緊的效果。為了發(fā)揮輪胎基本功能（轉(zhuǎn)彎性能、耐磨損性、耐久性、乘坐舒適性、輪胎強(qiáng)度等）的重要零件。

1）較高的模量2）高的撕裂強(qiáng)度3）良好的耐疲勞性4）與簾線有良好的粘著性5.端邊膠條（BET）帶束層邊層之間被插入的橡膠層、以緩和帶束層邊部的應(yīng)力為目標(biāo)。6.冠帶層放置在帶束層外側(cè)的和周向成0度的簾線層、為了提高高速耐久性而采用。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況7.帶束層端邊緩沖膠（BEC）是指在帶束層端邊附近、胎體簾布和帶束層之間的橡膠層、起到了緩和帶束層端邊應(yīng)力的目的8.胎體簾布和帶束層分擔(dān)、保持輪胎的空氣壓力。是支撐輪胎重量的輪胎的骨骼性的零件。1）耐負(fù)載性2）尺寸穩(wěn)定性3）耐屈撓龜裂性較高的生膠強(qiáng)度4）較好的自粘性5）與簾布有良好的粘合性6）低的滯后損失9.胎側(cè)是指從肩部到胎圈部、覆蓋在胎體簾布的外側(cè)。1）耐屈撓疲勞性2）耐刮擦性3）耐污染性（白帶、白字）4）耐日光、臭氧老化性5)外觀輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況10.輪圈緩沖膠和輪圈凸緣接觸的胎圈部分的橡膠層防止和輪圈接觸時(shí)產(chǎn)生的磨損、損傷、漏氣等。11.胎圈充填膠（三角膠）胎圈鋼絲上的，為了確保胎圈部分剛性的三角形狀的橡膠。12.胎圈具有使輪胎固定于輪輞上和承受胎體簾線因內(nèi)壓產(chǎn)生的張力的作用13.內(nèi)襯（IL）1）保持輪胎內(nèi)部的空氣2）防止向輪胎內(nèi)部的氧氣透具有低的透氣性3）優(yōu)異的耐老化性4）優(yōu)異的抗疲勞性14.胎圈包布（FS）安置在輪胎和輪圈的接觸部的厚織布層，起到了保護(hù)由于和輪圈的摩擦對(duì)胎體簾布和胎圈部的損傷、防止裝輪圈時(shí)對(duì)胎圈的外傷、防止漏氣等作用。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況傳統(tǒng)的輪胎制造工藝過(guò)程生膠混煉（塑煉、母膠混煉、加硫），壓型（胎面、胎側(cè)、胎肩墊膠和膠芯制造），壓延（胎體、帶束層制造，內(nèi)襯層），胎圈制造，外胎成型，外胎硫化，外胎成品的在線檢測(cè)等。其中各工藝時(shí)段所涉及原材料：混煉：生膠炭黑白炭黑增塑劑偶聯(lián)劑加工助劑硫化促進(jìn)劑防護(hù)助劑粘合劑增粘劑補(bǔ)強(qiáng)劑填料等所有化工材料在此階段加入。涉及膠片隔離劑壓延：鋼絲纖維塑料布?jí)撼觯荷珮?biāo)硫化：內(nèi)噴涂脫模劑

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況目前輪胎發(fā)展?fàn)顩r及熱點(diǎn)方向：1）米其林的C3M技術(shù)：是指揮(Command)+控制(Control)+通訊(Communication)與制造(Manufacture)一體化系統(tǒng)。基建投資節(jié)省50%，占地面積減少50-90%，操作人員減少50-90%，原材料消耗減少9%C3M有如下5項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)：①連續(xù)低溫混煉；②直接壓出橡膠件；③成型鼓上編織／纏繞骨架層；④預(yù)硫化環(huán)狀胎面；⑤輪胎電熱硫化。

C3M的關(guān)鍵設(shè)備是特種編織機(jī)和擠出機(jī)。C3M技術(shù)通過(guò)以成型鼓為核心，合理配置特種編織機(jī)組和擠出機(jī)組而得以實(shí)現(xiàn)。特種編織機(jī)環(huán)繞成型鼓編織無(wú)接頭環(huán)形胎體簾布層和帶束層，與環(huán)繞成型鼓纏繞鋼絲得到鋼絲圈。擠出機(jī)組連續(xù)低溫(90℃以下)混煉膠料，壓出胎側(cè)、三角膠條以及其他橡膠件。

C3M的工藝特點(diǎn)是：部件既不經(jīng)過(guò)冷卻／停放，也不需要再加工或預(yù)裝配，直接送到成型鼓上一次性完成輪胎成型。在成型過(guò)程中，成型鼓一直處于加熱狀態(tài)，胎胚在成型的同時(shí)被預(yù)硫化從而達(dá)到定型輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況倍耐力MIRS技術(shù)MIRS只有3道工序：①預(yù)制；②成型；③硫化。預(yù)制工序有多臺(tái)擠出機(jī)，每臺(tái)擠出機(jī)配備規(guī)格為1×1．5m的卷取軸架，上掛鋼絲或浸漬簾線輥筒；架上的多股鋼絲或簾線進(jìn)入擠出機(jī)的直角機(jī)頭，與膠料一同擠出，得到補(bǔ)強(qiáng)膠條，供下游工序使用。成型工序有3組共8臺(tái)擠出機(jī)和3對(duì)遙控機(jī)械手，分成三工位操作。成型鼓為可折疊式，中空，鼓身由8塊厚20mm鋁板制成，上有小孔使鼓面與鼓腔連通。成型鼓經(jīng)預(yù)熱進(jìn)人第一工位，并繞軸旋轉(zhuǎn)；擠出機(jī)將膠料擠出到成型鼓上，機(jī)械手反復(fù)輥壓膠料，擠出空氣，使膠料緊貼鼓面，得到氣密層；由于鼓面是熱的，膠料被預(yù)硫化。接著成型鼓進(jìn)人第二工位，第二對(duì)機(jī)械手將預(yù)制工序生產(chǎn)的各種補(bǔ)強(qiáng)膠條纏繞在成型鼓上，同時(shí)第二組擠出機(jī)將膠料擠出到成型鼓上，機(jī)械手和擠出機(jī)交叉操作，逐步形成胎體簾布層、胎圈等。然后成型鼓進(jìn)入第三工位，第三對(duì)機(jī)械手貼預(yù)制帶束層，擠出機(jī)組將隔離膠、胎側(cè)膠、胎面膠直接擠出到成型鼓上，經(jīng)壓實(shí)、整形得到完整胎胚。胎胚連同成型鼓一起進(jìn)人硫化工序，硫化機(jī)裝在六工位圓盤運(yùn)輸帶的立柱上。第一對(duì)機(jī)械手將未取下成型鼓的胎胚裝入硫化機(jī)，合模，往成型鼓腔內(nèi)通人高壓氮?dú)?，氮?dú)馔ㄟ^(guò)鼓壁的通氣孔逸出到鼓面，使胎胚脹大，從而脫離鼓面并緊貼硫化模內(nèi)壁，這樣已經(jīng)預(yù)硫化的胎胚氣密層實(shí)際上起到膠囊的作用。和普通硫化一樣，模腔內(nèi)通人蒸氣。經(jīng)15分硫化后，圓盤運(yùn)輸帶到達(dá)第六工位，第二對(duì)機(jī)械手開(kāi)模，將輪胎連同成型鼓一起取出，折疊成型鼓，得到成品輪胎。成型鼓經(jīng)拼裝后送回第二道工序循環(huán)使用。至此完成一個(gè)生產(chǎn)周期。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況固特異IMPACT技術(shù)IMPACT的全稱為：IntegratedManufacturingPrecisionAssemblyCellularTechnology；譯為：集成加工精密成型單元技術(shù)。若將縮寫IMPACT看作是單詞Impact，其英文意思為“碰撞、沖擊、影響”。因此，海外業(yè)內(nèi)傳媒有將IMPACT謔稱為Impact的，意喻對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)產(chǎn)生沖擊的新技術(shù)。IMPACT有四大要素(又稱四大單元)：①熱成型機(jī)(HotFormer)；②改進(jìn)控制技術(shù)，提高生產(chǎn)效率；③自動(dòng)化材料輸送；④單元式制造。上述四要素既可以單獨(dú)使用，也可以組合起來(lái)使用，而且無(wú)論是某個(gè)要素還是整個(gè)系統(tǒng)與現(xiàn)有的輪胎工藝流程都能夠緊密結(jié)合成一體。IMPACT不會(huì)像其他新一代輪胎制造系統(tǒng)那樣與現(xiàn)用系統(tǒng)不兼容。對(duì)整個(gè)橡膠業(yè)界而言，熱成型機(jī)似乎是聞所未聞的新工裝設(shè)備，其實(shí)它由多臺(tái)微型型材壓延機(jī)(MiniContourCalender)、冷喂料擠出機(jī)和一條鋼質(zhì)運(yùn)輸帶構(gòu)成。壓延機(jī)的兩個(gè)輥筒直徑在700mm左右，它與傳統(tǒng)壓延機(jī)不同之處在于：①有一個(gè)輥筒是輥；②雙輥溫度超過(guò)傳統(tǒng)壓延工藝溫度。鋼質(zhì)運(yùn)輸帶又稱移動(dòng)軌床(MovingTrackedBed)，由兩個(gè)導(dǎo)輥和一條不銹鋼薄帶構(gòu)成，其最高速度為15米／分，通常以8-9米／分的速度運(yùn)行。每臺(tái)壓延機(jī)配備一臺(tái)冷喂料擠出機(jī)，后者負(fù)責(zé)向前者供料。對(duì)冷喂料擠出機(jī)沒(méi)有什么特殊要求，目前在用的普通型即可，至于它的規(guī)格則必須與在該工位壓出／貼合的輪胎部件的體積流量相匹配，保證供給壓延機(jī)足夠的膠料。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況大陸MMP技術(shù)MMP打破傳統(tǒng)輪胎廠四大工序齊備的模式，將四大工序分割成兩大塊來(lái)操作。第一塊包括了傳統(tǒng)工藝的第一道工序(塑／混煉)、第二道工序(壓延和壓出)以及第三道工序的前半部分(胎體成型)，第二塊包括了傳統(tǒng)工藝的第三道工序的后半部分(貼帶束層、上胎面)和第四道工序(硫化)；執(zhí)行第一塊生產(chǎn)任務(wù)的工廠被稱之為“平臺(tái)”，執(zhí)行第二塊生產(chǎn)任務(wù)的工廠被稱之為“衛(wèi)星廠”。平臺(tái)負(fù)責(zé)生產(chǎn)輪胎基本構(gòu)件并進(jìn)行預(yù)裝配，衛(wèi)星廠負(fù)責(zé)整體裝配并完成輪胎制造工藝最后硫化。通常，一個(gè)平臺(tái)可配置多間衛(wèi)星廠，構(gòu)成輻射射網(wǎng)絡(luò)。MMP技術(shù)的最大特點(diǎn)就是一種"基本構(gòu)件生產(chǎn)廠+總裝廠"的新模式。平臺(tái)(基本構(gòu)件生產(chǎn)廠)設(shè)在勞動(dòng)力成本低的地區(qū)，降低生產(chǎn)成本；衛(wèi)星廠(總裝廠)設(shè)在技術(shù)發(fā)達(dá)的地區(qū)或處于市場(chǎng)戰(zhàn)略位置的地區(qū)，一來(lái)保障產(chǎn)品質(zhì)量，二來(lái)達(dá)到成品就地供貨的目的。平臺(tái)產(chǎn)品(輪胎基本構(gòu)件)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化，也就是說(shuō)同一規(guī)格，不同品牌、不同系列的輪胎，除胎面、帶束層不同外，其余基本構(gòu)件全部相同。從平臺(tái)下線的胎體已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)硫化。視產(chǎn)品技術(shù)要求不同，貼帶束層也可在平臺(tái)上完成。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況其它公司：6）普利司通ACTAS技術(shù)：是全自動(dòng)連續(xù)輪胎成型系統(tǒng)(All-automaticContinuousTireAssemblySystem)英文縮寫。從材料部件到成型形成一條聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線，省去貯存和冷卻，場(chǎng)地節(jié)省50%，操作人員減少80%，生產(chǎn)效率提高70%。7）普利司通BIRD技術(shù)：是普利司通發(fā)明的合理改進(jìn)(BridgestoneInnovativedRationalDevelopment)的英文縮寫。占地面積減少25-30%，生產(chǎn)規(guī)模小型化，適合小批量生產(chǎn)，節(jié)能40%。8）橫濱/東洋、不二精工輪胎新工藝：是日本鋼絲圈生產(chǎn)企業(yè)不二精工株式會(huì)社與橫濱、東洋合作開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)。省略簾布?jí)貉雍弯摻z圈擠出設(shè)備（由材料供應(yīng)商承擔(dān)），成型與硫化聯(lián)動(dòng)，縮小占地面積。

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況跑氣保用輪胎各國(guó)對(duì)于這種胎側(cè)支撐的輪胎的叫法不同標(biāo)識(shí)也不同,但都稱之為Run-FlatTire.因各公司的技術(shù)條件和理念不同,對(duì)于所生產(chǎn)的輪胎的行駛速度、距離都不盡相同，如下列表所示：各公司系統(tǒng)跑平的能力最高速度最大行駛距離鄧錄普DSST80km/h500km

BridgestoneRFT90km/h80km

MichelinZP80km/h200kmGoodyearEMT80km/h80kmPirelliEufori@80km/h150km大陸CSR

80km/h200km輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況兩種結(jié)構(gòu)側(cè)支撐支撐環(huán)輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

1.不需保養(yǎng);2.不怕刺扎;3.更耐磨;4.路面壓力分布更佳

5.簡(jiǎn)化了制造過(guò)程;

6.基座可再用(胎面可翻新)

7.視野好(駕駛位置低)

8.減震(可較大規(guī)模地變形)

9.改善了抗水飄浮性

Tweel有幾個(gè)缺點(diǎn)：最差的是振動(dòng)在80公里/時(shí)上,Tweel可感覺(jué)到振動(dòng)。本質(zhì)上幅度不是問(wèn)題,但它導(dǎo)致二種其它性能:噪聲和熱?？焖俚倪\(yùn)行的Tweel發(fā)出令人不快地聲音大的噪音。長(zhǎng)途駕駛在高速下比米其林工程師的設(shè)想產(chǎn)生更多的熱量。

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況卡車胎發(fā)展趨勢(shì)：無(wú)內(nèi)胎化寬胎化再生花紋技術(shù)輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況鋼絲粘合：鍍銅鋼絲表面狀態(tài)輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況黃銅和橡膠的粘合與鋼絲表面黃銅鍍層上形成的硫化亞銅膜層密切相關(guān)，硫化過(guò)程中，Cu+通過(guò)ZnS層擴(kuò)散到表面，Cu和橡膠

、S的化學(xué)反應(yīng)，在表面會(huì)形成硫化亞銅膜層，CuxS作為金屬和橡膠間初始粘合層。硫化亞銅薄膜粘結(jié)在黃銅上(樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu))在橡膠中S和CuxS

膜層之間形成鍵和

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況其中鈷鹽的作用：提高了橡膠的交聯(lián)密度、和硫磺反應(yīng)形成CoS，CoS降低硫化銅的反應(yīng)速率、完善CuxS

的膜層結(jié)構(gòu)CuxS膜層停止生成以后，降低脫鋅作用，抑制ZnO層生成

鈷鹽對(duì)鍍銅的適應(yīng)性較寬，能改善初始粘合，對(duì)高硫膠料來(lái)說(shuō)，它能加速硫化、增加交聯(lián)密度(有的技術(shù)中用鈷鹽作為增硬劑用于三角膠中)，在低硫膠料內(nèi)，鈷會(huì)消耗相當(dāng)量的硫，以致?lián)p害硫化降低物理性能。鈷含量相等的不同鈷鹽加入到膠料中它們的粘合性能一般相差不大。鈷對(duì)黃銅的硫磺化和橡膠的硫化有同步作用：鈷有延緩CuxS生成速率，對(duì)高銅含量的黃銅尤為如此，因?yàn)樗３Ｉ纱罅康腃uxS，反之可溶性的鈷會(huì)加速膠料硫化，因此兩種關(guān)鍵的粘合反應(yīng)能得到同步。鈷鹽的加入有利于補(bǔ)償RFS體系所造成的脆化現(xiàn)象。鈷鹽的加入不可避免地造成抗張低、定伸高、伸長(zhǎng)小、硬度大（老化性能略有降低）,鈷鹽用量提高可以降低濕氣老化并且加速硫磺硫化.

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況陰離子作用：1）短鏈酸在蒸汽和水作用下顯著降低粘合。

2）酸的含量降低，導(dǎo)致防腐性能提高。ManobondC-16中每克分子鈷只含有一克分子脂肪酸，只相當(dāng)于鈷二酸皂含量之半。起作用時(shí)，活性鈷從ManobondC-16中迅速釋放，導(dǎo)致活性硼酸基團(tuán)的生成。硼酸鹽是腐蝕抑制劑，硼酸鹽基團(tuán)具有緩沖作用，能控制環(huán)境的PH值。硼酸鹽基團(tuán)特別適合保持PH值7-9之間，因此耐鹽水老化、蒸汽老化效果較好。影響鈷離子的釋放速度、一元酸或多元酸影響鈷鹽的造粒，一元酸只能是塊狀，形成不了顆粒，所以造粒的是二元酸以上。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況間-甲體系：適合于高銅體系，間甲形成的樹(shù)脂對(duì)CuxS-Sy-R層補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)黃銅和橡膠起過(guò)渡作用。間苯二酚：由于間苯二酚有突出的升華性，所以這種間-甲體系膠料在密煉機(jī)中或開(kāi)煉機(jī)上混煉時(shí)均會(huì)冒煙、發(fā)臭，污染環(huán)境，使加工性變差，進(jìn)而會(huì)使焦燒穩(wěn)定性變壞，壓延加工性能下降，以及由于在未硫化時(shí)吸收了水分，使粘著力下降。通常情況下,間甲體系都有鈷鹽的存在,RF/HMMM與鈷的并用優(yōu)點(diǎn)在于保護(hù)鋼絲表面在老化過(guò)程中不受到水分破壞,初試粘合力提高,老化后粘合力高.硬度、未老化粘合強(qiáng)度和濕氣老化強(qiáng)度均有提高。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況粘合失效：脫鋅作用：鋅對(duì)濕氣非常敏感，ZnO

控制CuxS的反應(yīng)活性，鋅的減少會(huì)增加Cu的反應(yīng)性，從而提高了與硫磺的反應(yīng)活性因熱：CuxS

的進(jìn)一步生成,膜層增厚以致于粘合層變得太脆，CuxS隨著ZnS或ZnO/Zn(OH)2過(guò)分增長(zhǎng)輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況因濕：在濕氣狀態(tài)下主要是脫鋅--大量Zn++生成--在CuxS膜下面ZnO層生長(zhǎng)--Zn(OH)2進(jìn)入ZnO層--Zn++擴(kuò)散到表面,作為Zn(OH)2沉積增加黃銅的反應(yīng)性--由于失Zn,Cu的濃度提高--CuxS進(jìn)一步生成,膜層變厚,粘合層變脆輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況增粘樹(shù)脂輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況1）對(duì)樹(shù)脂分子量的依賴性最大正烷基酚醛樹(shù)脂：為了獲得最佳的粘合性能，這類縮合物的最佳分子量為500—950，隨著分子量的降低，樹(shù)脂的粘附性增大，但是軟化溫度急劇下降，這使其運(yùn)輸、儲(chǔ)存及加工過(guò)程復(fù)雜化，提高膠料的自粘性較優(yōu)，但就抑制早期硫化能力較差，烷基酚醛樹(shù)脂與橡膠之間的相容性，隨著烷基長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而提高，而保持增粘效果，樹(shù)脂必須具備適當(dāng)?shù)南嗳菪?，?duì)-叔丁基苯酚正處于相容性和增粘性的平衡點(diǎn)上。

2）自由單體含量單體與甲醛之間的反應(yīng)并不十分徹底，生成的聚合物中有2-5%的殘留單體，樹(shù)脂中自由單體的含量在一定程度上取決于單體與甲醛的用量比及其反應(yīng)條件（反比于甲醛用量），單體含量越低，膠料的粘性就越大，保持時(shí)間越長(zhǎng)。

3）改性

-OH被環(huán)氧樹(shù)脂和松香脂取代，環(huán)氧樹(shù)脂能增加樹(shù)脂的極性，松香脂能影響橡膠的相容性。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況推斷機(jī)理為：遷移膠料表面，阻止氧化變硬。形成類似蠟的噴霜。分子量和極性是改善粘著性的原因投錨效應(yīng)。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況補(bǔ)強(qiáng)樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況不同改性方式對(duì)樹(shù)脂性能的影響：輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況粘合樹(shù)脂：纖維浸膠RAYONNYLONRFL(ResorcinolFormalinLatex)HPolyester反應(yīng)很難輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況PET浸膠輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況PET浸膠兩個(gè)比較先進(jìn)的配方工藝（由于聚酯上除了斷點(diǎn)有OH和COOH集團(tuán)外，其它位置沒(méi)有活性點(diǎn)，普通RFL浸膠效果極差）粘合機(jī)理及過(guò)程（纖維）機(jī)械粘合：纖維表面的錨定效應(yīng)和織物的架橋效應(yīng)對(duì)纖維與橡膠的粘合具有積極的效應(yīng)（RFL在單絲之間有一定的滲透）。粘合劑中膠乳組分和橡膠的共硫化膠乳組分和橡膠中色散力的作用分子鏈通過(guò)在膠乳組分和橡膠表面的雙向擴(kuò)散二形成的粘結(jié)復(fù)合層硫化過(guò)程中橡膠層的流動(dòng)性粘合劑的樹(shù)脂組分與橡膠間主價(jià)鍵的形成。

聚酯尼龍粘合破壞的位置和機(jī)理不同輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

好的方面：硬度差的方面：煙氣好的方面：煙氣分散差的方面：濕氣硬度好的方面：煙氣分散濕氣差的方面：硬度B單元的作用，對(duì)粘合影響相對(duì)小一些，對(duì)防濕性能影響相對(duì)較大。不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異在此。

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況目前轎車發(fā)展動(dòng)態(tài)：轎車子午胎是所有輪胎系列中品種最多、性能要求也最復(fù)雜的系列，無(wú)論從負(fù)載情況、速度級(jí)別、還是配套廠家對(duì)輪胎的特殊要求、以及氣候條件、使用特點(diǎn)、本地法律法規(guī)等因素，都決定了轎車子午胎以胎面配方為主的變化比較多。從發(fā)達(dá)國(guó)家成熟市場(chǎng)以及國(guó)內(nèi)目前發(fā)展態(tài)勢(shì)看，半鋼子午胎系列也注定是最具活力，增長(zhǎng)最迅速的輪胎系列。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況影響轎車子午胎技術(shù)發(fā)展因素:一、政策法規(guī)的導(dǎo)向：

如：REACH法規(guī)；以歐盟標(biāo)簽法為代表的技術(shù)法規(guī)；關(guān)于冬季輪胎強(qiáng)制性使用規(guī)定等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，低碳環(huán)保的趨勢(shì)導(dǎo)致的政府行業(yè)政策和法規(guī)導(dǎo)向等。二、各個(gè)廠家的設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)工藝的差異以及技術(shù)發(fā)展的狀況（包括市場(chǎng)目標(biāo)定位）不同，及材料供應(yīng)渠道的局限性。國(guó)內(nèi)轎車子午胎面臨技術(shù)挑戰(zhàn)及材料發(fā)展以歐盟標(biāo)簽法為代表的輪胎技術(shù)法規(guī)，相似的要求日本韓國(guó)美國(guó)等國(guó)家已經(jīng)實(shí)施或準(zhǔn)備實(shí)施，是未來(lái)世界性的趨勢(shì)。標(biāo)簽法內(nèi)容:

國(guó)內(nèi)轎車子午胎面臨技術(shù)挑戰(zhàn)及材料發(fā)展標(biāo)簽法中濕地抓著力方面國(guó)內(nèi)轎車子午胎面臨技術(shù)挑戰(zhàn)及材料發(fā)展時(shí)間進(jìn)度表（關(guān)于濕抓著性）2009-10-1斷面寬度小于等于185mm的等級(jí)為C1的輪胎2010-10-1斷面寬度大于185mm，小于等于215mm的等級(jí)為C1的輪胎2011-10-1斷面寬度大于215mm的等級(jí)為C1的輪胎2009-10-1等級(jí)為C2和C3的輪胎輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況燃油經(jīng)濟(jì)性（滾動(dòng)阻力）輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況實(shí)施進(jìn)程

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況時(shí)間進(jìn)度表（關(guān)于燃油經(jīng)濟(jì)性）2012年11月1日所有新的輪胎產(chǎn)品投放到市場(chǎng)，包括轎車胎、卡車胎、客車胎必須滿足表1要求。2013年11月1日所有新的車型，必須裝配滿足表1要求的輪胎。2014年11月1日所有轎車輪胎生產(chǎn)必須滿足表1要求，在此日期以前生產(chǎn)的不滿足要求輪胎可以在30個(gè)月內(nèi)銷售（到2017年5月1日）。2016年11月1日所有卡車、客車輪胎生產(chǎn)必須滿足表1要求，在此日期以前生產(chǎn)的不滿足要求輪胎可以在30個(gè)月內(nèi)銷售（到2019年5月1日）。2016年11月1日所有新的輪胎產(chǎn)品投放到市場(chǎng)，包括轎車胎、卡車胎、客車胎必須滿足表2要求。2017年11月1日所有新的小型車輛（car)，必須裝配滿足表2要求的輪胎。2018年11月1日所有轎車輪胎生產(chǎn)必須滿足表2要求，在此日期以前生產(chǎn)的不滿足要求輪胎可以在30個(gè)月內(nèi)銷售（到2021年5月1日）。2020年11月1日所有卡車、客車輪胎生產(chǎn)必須滿足表2要求，在此日期以前生產(chǎn)的不滿足要求輪胎可以在30個(gè)月內(nèi)銷售（到2023年5月1日）。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況對(duì)未來(lái)輪胎技術(shù)開(kāi)發(fā)及原材料使用的影響：汽車輪胎最注重的要素是安全，在保證安全的情況下考慮節(jié)能因素，或?qū)で笠环N平衡，這種情況下，對(duì)未來(lái)材料的走勢(shì)大致可以預(yù)測(cè)，其中影響最大的兩個(gè)因素就是膠種和白炭黑及相關(guān)聯(lián)產(chǎn)品，而膠種中溶聚丁苯膠以其平衡的性能及可靈活調(diào)節(jié)的特性最值得期待，同時(shí)天然膠也以其優(yōu)良的性能優(yōu)勢(shì)獲得更大的應(yīng)用輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況從2010年歐洲市場(chǎng)101個(gè)廠家規(guī)格抽測(cè)統(tǒng)計(jì)看現(xiàn)狀和技術(shù)主流：抓地力以C級(jí)占主導(dǎo)，滾動(dòng)阻力E級(jí)最多。從標(biāo)簽法相關(guān)補(bǔ)充文件以及歐洲市場(chǎng)實(shí)際狀況看，歐洲更注重代表安全性能的濕地抓地性能。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況溶液聚合丁苯橡膠（SolutionpolymerizedStyrene-ButadieneRubber簡(jiǎn)稱SSBR）：是以丁二烯－苯乙烯為聚合單體，以有機(jī)鋰化合物為引發(fā)劑，用醚胺類等極性有機(jī)化合物作為調(diào)控聚合鏈微觀結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，于脂肪烴有機(jī)溶劑中通過(guò)陰離子溶液聚合反應(yīng)得到的一種無(wú)規(guī)共聚物，是受益于政策最大的系列品種。SSBR發(fā)展到現(xiàn)在，開(kāi)發(fā)出的牌號(hào)很多，幾乎沒(méi)有完全相同的牌號(hào)、產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)方面的變化可遍布苯乙烯含量從0到65%，乙烯基含量從0到80%的范圍之內(nèi)，由此得到的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的范圍也可以從-70℃到+10℃，而苯乙烯和乙烯基及其相互影響正是影響抓地、生熱、磨耗、低溫等性能的主要因素。SSBR是可以進(jìn)行分子設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，大型輪胎公司一般都有自己的定制、專屬牌號(hào)。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況SSBR結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響：性能變化方向性能平衡改善可能性滾動(dòng)阻力抓地性能耐磨性低溫性能工藝性能滾動(dòng)阻力/抓地性能抓地性能/耐磨性宏觀結(jié)構(gòu)高的分子量可能可能窄的分子量分布可能可能支化不可能不可能微觀結(jié)構(gòu)增加苯乙烯含量不可能少量提高增加乙烯基含量可能不可能化學(xué)官能團(tuán)端基官能化可能少量提高錫偶聯(lián)可能少量提高輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況1.苯乙烯含量：提高丁苯橡膠中的結(jié)合苯乙烯(St)含量，可以提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和抗?jié)窕?；但同時(shí)也會(huì)提高60℃下的損耗因子(tanδ)值．即滾動(dòng)阻力增大。2.乙烯基含量：提高SSBR的乙烯基(1．2一結(jié)構(gòu))含量．可提高Tg

和抗?jié)窕远辉黾訚L動(dòng)阻力。乙烯基結(jié)構(gòu)含量與St含量一樣．會(huì)影響橡膠的Tg

，但其影響相對(duì)較小。在較高溫度下，Tg

相同的SSBR．乙烯基結(jié)構(gòu)含量較多的比St含量較多的具有更低的滯后性、更高的高溫回彈性、更低的生熱及滾動(dòng)阻力。在室溫(17℃條件下，回彈性隨著乙烯基含量的增加而降低：在較高溫度(82℃)條件下．回彈性不隨乙烯基含量的增加而降低：在苛刻條件下，生熱隨乙烯基含量的增加而下降．SSBR中乙烯基結(jié)構(gòu)含量應(yīng)控制在20%--60%

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況3錫原子和聚合物之間的鍵的斷裂造成聚合物自由末端數(shù)量的增多，這些自由末端導(dǎo)致分子內(nèi)部和分子之間的摩擦，tanδ增加，對(duì)滾動(dòng)阻力會(huì)產(chǎn)生副作用，但實(shí)際上硫化膠性能并沒(méi)有不良影響，一定會(huì)有另一種作用來(lái)補(bǔ)償由于自由末端數(shù)量增多而帶來(lái)的缺點(diǎn)。通過(guò)炭黑膠料甲苯溶脹實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在錫偶聯(lián)聚合物膠料中，炭黑結(jié)合膠的數(shù)量比其它聚合物膠料多10%，而且錫原子在結(jié)合膠中的濃度（700ppm)明顯高于溶膠(50ppm），可以認(rèn)為，錫原子和炭黑表面存在著化學(xué)反應(yīng)，混煉時(shí)，當(dāng)聚合物鏈和錫原子之間的鍵斷裂以后，聚合物鏈末端的錫原子是非?；顫姷模芰⒓磁c炭黑反應(yīng)。聚合物末端被炭黑固定。這些化學(xué)反應(yīng)消除了由于聚合物自由末端所引起的對(duì)滾動(dòng)阻力的任何不利影響。此外這些化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的纏結(jié)網(wǎng)將使混煉時(shí)剪切力更為有效，最終改善了炭黑的分散。

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況4.溶聚丁苯橡膠陰離子聚合為活性聚合。經(jīng)終止的分子鏈導(dǎo)致硫化膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中存在大量未參加硫化的可自由運(yùn)動(dòng)的“自由末端”(相當(dāng)于整個(gè)大分子網(wǎng)絡(luò)的側(cè)基)，它雖能提高輪胎的抗?jié)窕阅?，但增加了滾動(dòng)阻力。末端改性的另一項(xiàng)技術(shù)是在鏈端引入能“鈍化”自由鏈端而又與增強(qiáng)填料親和性好的官能團(tuán)，即可改善橡膠的滯后損失性能。改性端基用的化合物大都是含氮化合物，主要有以下幾類。酰胺類(包括內(nèi)酰胺、環(huán)酰胺等)。酰胺改性可提高SSBR的回彈性及低溫抓著性，烴基直接鍵合于氮原子的酰胺尤為適用。

對(duì)苯二甲酸胺：滾動(dòng)阻力低、抗冷流、儲(chǔ)藏穩(wěn)定性輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況從以上介紹分析，結(jié)合溶聚丁苯膠的性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可以按照產(chǎn)品定位要求自己選用合適膠種使用用來(lái)生產(chǎn)高濕抓型、節(jié)油型、耐磨型、冬季型等，但是單一的膠種使用都難以滿足產(chǎn)品的最終性能要求，天然膠、順丁膠等都會(huì)有可能得到并用，BR80由于有著80%乙烯基，可提供較好的抓地力，同時(shí)生熱和低溫性能好也得到一定的使用空間。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況白炭黑及其相關(guān)助劑的應(yīng)用：白炭黑能夠提供良好的濕地抓地力和好的滾動(dòng)阻力，是目前增長(zhǎng)量最快的品種。目前廣泛使用在高性能、低滾阻以及冬季輪胎胎面配方中，使用量有逐步加大的趨勢(shì)，從與炭黑50/50到100%使用，高分散白炭黑（U7000、Z-1165MP等)使用的比例也在增加。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況隨著白炭黑的大量使用，由于白炭黑自身化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)，白炭黑膠料的諸多問(wèn)題也越來(lái)越突出，從客觀上也決定了以下助劑的使用機(jī)會(huì)：硅烷偶聯(lián)劑系列：Si-69、Si-75、Si-363、NXT等活性劑：多元醇類、胺類、脂肪酸酯、金屬皂鹽類提高硫化速度，秋蘭姆類替代品TBZTD、TOTN；烷基二硫酚化合物TB710等功能性產(chǎn)品：Nanoprene、Vucuren、HTS等,HTS最早作為抗硫化返原劑，對(duì)增進(jìn)鋼絲粘合有好處，同時(shí)對(duì)降低輪胎滾動(dòng)阻力也有益處，Vucuren有著類似的結(jié)構(gòu)。輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況為避免干擾白炭黑與聚合物的相互作用，許多白炭黑或白炭黑為主的配方都采用無(wú)油或者低油配合，功能性樹(shù)脂的使用有漸增趨勢(shì)：對(duì)抓地力有貢獻(xiàn)：SylvaresSA85C10(古馬?。?duì)滾動(dòng)阻力有益處：TP115（萜烯酚）綜合平衡性能：TL100（石油改性樹(shù)脂）

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況能源緊張的的趨勢(shì)不但設(shè)計(jì)者考慮在使用過(guò)程中能源的節(jié)省（低的滾動(dòng)阻力、長(zhǎng)的使用壽命），而且在制造環(huán)節(jié)未來(lái)傾向于可再生的天然材料的開(kāi)發(fā)使用。1.天然膠和改性天然膠（低的滲透性、好的曲撓性、好的抓地力）的開(kāi)發(fā)使用。2.以白炭黑為代表的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)填料(硅藻土、粘土類）的擴(kuò)量使用、植物淀粉補(bǔ)強(qiáng)材料。3.菜籽油等植物油系列增塑劑以及萜烯類及其改性樹(shù)脂

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況關(guān)于REACH規(guī)定簡(jiǎn)介：REACH

(Registration,Evaluation,AuthorizationandRestrictionofChemicalsRegistration--每年生產(chǎn)或進(jìn)口1噸以上化學(xué)物質(zhì)的生產(chǎn)商或進(jìn)口商都需要注冊(cè)Evaluation--由成員國(guó)對(duì)注冊(cè)卷宗進(jìn)行評(píng)估Authorization--高關(guān)注物質(zhì)（如CMR、PBT、vPvB）的許可使用Restriction--由成員國(guó)或歐盟委員會(huì)發(fā)起成立安全網(wǎng)限制危險(xiǎn)性物質(zhì)的使用Chemicals--化學(xué)品1噸以上化學(xué)物質(zhì)→都需要注冊(cè)

(約30,000種)※100噸以上化學(xué)物質(zhì)→注冊(cè)時(shí)需要提交化學(xué)品安全報(bào)告，需要?dú)W歐洲化學(xué)管理委員

(5,000種)

（EuropeanChemicalsAgency,ECHA）進(jìn)行評(píng)估※CMR,PBT等物質(zhì)→屬高度關(guān)注類化學(xué)物質(zhì)，在注冊(cè)和評(píng)估之后需要許可方可使用

(1,300～1,500種)

CMR:carcinogenic,mutagenic,reproductivetoxicity(具有致癌、致畸、生殖毒性的物質(zhì))

PBT:persistent,bioaccumulativeandtoxic(持久、生物累積、毒性物質(zhì))輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況

輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況輪胎生產(chǎn)技術(shù)及原材料應(yīng)用概況REACH法案對(duì)輪胎材料使用的影響：關(guān)于化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制制度,法規(guī)編號(hào)為：（EC）No.1907/2006。因?yàn)檩喬儆谖锲?，不在注?cè)之列，但是按REACH法規(guī)要求，材料在一定比例以上有義務(wù)申報(bào)，歐盟規(guī)定的高關(guān)物質(zhì)以及相關(guān)的現(xiàn)歐盟成員國(guó)的法規(guī)制度直接或間接對(duì)輪胎使用材料構(gòu)成限制和影響.目前歐盟公布的SVHC（高關(guān)物質(zhì)）達(dá)49種（可能是48），評(píng)價(jià)中的材料尚有111種（類），動(dòng)態(tài)調(diào)整中。

1.限制PAHs的2005/69/EC法規(guī)：這是直接針對(duì)輪胎產(chǎn)品的限制法規(guī)，用于制造輪胎/翻胎胎面的填充油應(yīng)符合：BaP含量低于1mg/kg，且以下8種PAHs─BaP、BeP、BaA、CHR、BbFA、BjFA、BkFA、DBAhA總含量低于10mg/kg。于2010年1月1日禁止不符合限