橡胶英才网_轮胎胶料配方设计

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1、轮胎胶料配方设计第一节轮胎各部件胶料配方设计一、胎面胶、胎侧胶配方设计1、胎面胶、胎侧胶性能要求（1）胎面胶性能要求由于胎面是轮胎与路面直接接触的部位，承受着轮胎最苛刻的外应力作用，经常出现的损坏形式为胎面磨光、刺扎损坏、花纹崩花及裂口，导致胎体爆破，影响轮胎的使用寿命。因此，胎面胶应具有优越的耐磨性，较高的拉伸强度和撕裂强度，良好的耐老化、耐屈挠、耐热、抗刺扎和抗花纹沟裂口等性能。（2）胎侧胶性能要求胎侧即轮胎两侧，是侧向变形最大的部位，胎侧胶较薄，用以保护胎体免受机械损伤及日光、风雨的侵蚀，其损坏形式为屈挠龟裂、机械损伤。因此，胎侧胶应具有良好的强伸性能及耐

2、屈挠龟裂、耐大气老化等性能。胎面胶、胎侧胶可用一种胶料制备，但一种胶料难以同时满足各种不同性能的要求。目前大中型载重轮胎已普遍采用分层出形的复合胎面胶，既利于提高产品质量，又可降低成本。分层压出形式常用的有以下三种形式。①胎冠上层用一种胶料，胎冠下层胶与胎侧共用一种胶料。②胎冠上、下层用一种胶料，胎侧用另一种胶料。③胎冠、胎肩、胎侧分别采用三种胶料。2、胎面胶、胎侧胶配方（1）胎面胶配方特点胎面胶与胎冠上层胶配方相同。①常用生胶品种有NR、SBR和BR。NR具优异的弹性、拉伸强度和耐磨性能，是轮胎胶料中理想的胶种，虽然使用中出现裂口较快，但其扩展速率比SBR和B

3、R慢。SBR具有优良的耐磨和耐老化性能。BR的弹性更优于NR并具有良好的耐磨性和生热低的特点，适宜用于轮胎胎面胶较料中。通常大型轮胎如工程机械轮胎胎面以NR单用为宜。中小型轮胎胎面胶则以NR为主，掺用SBR或BR，拖拉机轮胎胎面也可采用三胶并用的配方。②主要补强剂是cb，可根据胶料性能要求和生胶类别确定cb品种及用量。胎面胶采用活性cb,一般总用量为45～50质量份。以下均用“份”代表“质量份”来表示配合剂用量。③硫化体系中硫磺用量根据选用胶种而定，全天然橡胶配方硫磺用量为2.5～2.8份，掺用SBR或BR的配方，以采用低硫高促体系。一般掺用30%SBR，硫磺用

4、99量为2.0～2.3份，掺用30%BR，硫磺用量为1.2～1.5份，若BR用量增至70%时，硫磺用量只用0.6～0.9份。促进剂品种及用量与硫磺量应相配合，同时视生胶种类和cb品种而定。活性剂一般ZnO3～5份，SA2～3份④软化剂品种和用量应视生胶及炭黑品种用量而定，同时考虑与生胶有良好的互溶性。天然胶胶料可用松焦油，一般为3～8份。掺用合成橡胶的胶料，宜选用石油系软化剂，常用的有环烷烃油、三线油、六线油、锭子油和机油，用量约6～12份，顺丁橡胶掺用量增大时，用量适当增大。⑤防老剂一般采用综合性能较好的对苯二胺类防老剂，如4010、4010NA、4020、或

5、与BLE、RD、AW并用，总用量为2～4份。配用物理防老剂石蜡1～2份，可获取优异的防老化效能并可改善胎面外观质量。（2）胎侧胶配方特点胎侧胶与胎面胶下层配方相同。生胶品种可采用全天然橡胶或以天然橡胶为主，掺用30～50%的丁苯橡胶或顺丁橡胶。Cb可以补强型炉黑为主，掺用半补强型炉黑，用量一般约为55份。防老剂用量可高达3份。现在已生产出白色或各种颜色胎侧胶的轮胎。这种浅色胎侧胶配方宜选用无污染型的配合剂，如补强剂用改性陶土、白炭黑和钛白粉等，防老剂选用246、SP或MB等品种。相邻胶料不宜选用有迁移性、污染性的配合剂（如软化剂、防老剂等），浅色胎侧胶配方见表所

6、列（3）胎面胶、胎侧胶配方举例见表所列二、胎体胶料配方设计1、胎体胶料性能要求胎体胶料包括缓冲层、外帘布层及内帘布层胶料和油皮胶等（1）缓冲层胶料性能要求缓冲层是胎面胶与帘布层之间的过渡层，在轮胎行驶过程中，不但是承受剪切应力最大的部位，而且还要缓和和分散外部冲击应力，避免因局部应力过大造成帘布层早期损坏，因此要求胶料具有较高定伸应力、弹性和抗剪切性能，同时要求生热低、耐热性好。（2）帘布层胶料性能要求帘布层因连线密度不同分为外帘布层和内帘布层，外帘布层位于缓冲层与内帘布层之间，形成过渡层结合。因此要求胶料与帘线具有良好的粘合性能，使胎体成为牢固的整体，并要求胶

7、料生热低、耐热及耐屈挠疲劳性好。（3）油皮胶料性能要求油皮胶位于外胎的内表面，在内帘布层的里层，起保护内胎及避免空气和水分侵蚀帘布层的作用。因此要求胶料有一定的强伸性能和较好的耐老化性能，而且要求胶料硫化起点较快，可塑性不宜过大，防止在硫化过程中向帘布层迁移影响帘布层的性能。2、胎体胶料配方100（1）配方特点目前胎体大多数采用尼龙帘线，胶料配方应考虑与帘线的良好粘合及与外胎各部件的整体配合。①生胶品种通常可用纯天然橡胶或以天然橡胶为主，掺用部分BR或SBR。掺用比例一般根据轮胎品种和规格而定，合成橡胶掺用量以不超过30%为宜，通常大型轮胎合成橡胶掺用量应少些，

8、外层帘布胶掺用量比内层帘