轮胎用骨架材料的性能及其与轮胎性能的关系

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1、轮胎用骨架材料的性能及其与轮胎性能的关系高称意（北京橡胶工业研究设计院■北京100039）摘要:全面介绍了轮胎用纤维骨架材料静态、动态力学性能,分析了纤维骨架材料的性能与轮胎性能的关系。矣键词:轮胎;纤维骨架材料;舲态性能;动态性能;关系中图分类号:TQ336.1文献标识码:E文章编号:100523174（2002）0620067206（接上期）4.2断裂伸长率及定负荷伸长率这是表征帘线在拉伸力作用下变形行为的便个指标。断裂伸长率及定负荷伸长率主要决定于纤组材料种类：热固性纤维的断裂伸长率及定负荷俾长率低于热犁性纤维的断裂伸

2、氏率及泄负荷伸长率；刚性分子链纤维的断裂伸长率及定负荷伸长率低于柔性分子链纤维的断裂伸长率及定负荷倩长率。帘线加工工艺参数：如捻度及加捻工艺、浸渍热处理条件等对帘线的断裂伸长率及定负荷伸长率有影响，此外，帘线加工工艺参数对帘线强度亦有影响。4.3初始模量'帘线的初始模量定义为：帘线受到拉伸作托时，伸长为原标距的1%时的应力，即应力・应变曲线上原点与1%变形对应点两点间连线的余率。在国际单位制中，帘线的初始模量以N/te>或cN/dtex为计量单位。美国材料实验协会标旳ASTM中对芳纶束丝及帘线初始模量的求法卡门做了规定，仍釆

3、用两点法，只是两个点的选取方法不同于其它纤维。ASTM关于帘线初始模量的计算方法如图34所o10%应变量变形除芳纶外其他術线由图34可以看出：除芳纶之外，其余纤维帘线的初始模量计算方法是在帘线应力■应变曲线上选取起始近直线形的一段（变形1%之内），将其延长，在应力■应变曲线应变轴10%处做该轴的垂线，与前述延长线相交形成一直角三角形，该交点对应的应力为伸长1（）%时的应力，用公式:初始模量=10L/K求出初始模量，式屮L为10%应变状态下帘线的受力（N）;1<为帘线的线密度（tex）o这样求出的帘线初始模量单位为N/texo

4、芳纶帘线的初始模量用两点法求出，在其应力-应变曲线上取与0.4N/tcx对应的点（图34上B点），自B向应力轴做垂线交于A点，自A点向原点方向取长度等于5%实验机满量程一段，并再做应力轴的垂线，交应力■应变曲线于C点，连接BC并向两个方向延长交应变轴于D点，交满量程负荷线于L点，自L点向应变轴做垂线，并得垂足E;形成一直角三角形DLE,用公式：初始模量二100L/IK计算芳纶帘线的初始模量。式屮1为点D、E间的应变差（％）;L为试验机满量程载荷（N）;K为帘线线密度（tex）o这样计算出的帘线初始模量单位为N/tex。日本工

5、业标准（JIS）屮关于帝线初始模量计算方法是这样规定的：用两点法——为原点，另一为应力-应变曲线上与1%变形对应的点，以该两点间连线的斜率为帘线的初始模量°。帘线的初始模量是其抵抗小变形能力的表征参数。初始模量高表明帘线遭受同样拉伸力作用比低初始模量帘线变形要小，或欲使帘线产生一定变形，初始模量高的帘线比初始模量低的帘线要施加更大的力。初始模量是帘线（或纤维）尺寸稳定性的一个度量指标。帘线的初始模量由纤维材料的强度和变形性能综合决定，帘线浸渍热处理工艺参数-延仲率的大小也对帘线的初始模量有影响。4.4断裂功和断裂比功帘线的断

6、裂功系指帝线在被拉伸过程屮，外力为拉断帘线对帘线所做的功，即帘线在被拉伸至断裂过程中吸收的能量。帘线的断裂功在数值上等于其应力・应变曲线与横轴形成的图形的面积。帘线的断裂功取决于帘线的强伸性能一强度与变形性能，也与帘线的长度、线密度成正比。为便于相互比较，引入了断裂比功的概念,即单位长度、单位线密度的帘线的断裂功。断裂比功单位为J/（m帘线xltcx）（亦可简化为N/tex或cN/dtex）o帘线的断裂功和断裂比功是其柔韧性的度量参数，美国ASTM标准将断裂比功命名为韧度（toughness），可在一定意义上表征帘线的耐冲击

7、性能，与轮胎的抗冲击性能和使用寿命相关。4.5帝线的吸湿性帘线的吸湿性关系到帘布压延质量，吸湿性大的帘线压延后成型到轮胎内，轻者会随轮胎使用时间的增K造成轮胎脱空，重者会使轮胎在硫化过程中帘布与轮胎胶料间脱空。帘线吸湿后对其强仲性能有影响：绝大多数帘线的强力下降，以人造丝为最甚，湿态强度只及干态强度的40%〜60%;芳纶的湿态强度达干态强度的80%以上；锦纶和维尼纶的湿态强度可达干态强度的80%〜90%;聚酯帘线强力不受吸湿性的影响（断伸亦然）；只有棉纤维的湿态强度可达干态强度的110%〜13（）%。吸湿性对帘线断裂伸长率的

8、影响是：除聚酯和芳纶外，其余品种帝线湿态下的断裂仲长率无一例外地高于干态断伸，提高幅度为：维尼纶稍有提高，锦纶66>1（）%,锦纶6>20%o帘线的吸湿性与纤维材料的种类有关，也和环境的温度及湿度有很大关系，通常用在标准大气状况（温度20±2°C、相对湿度62%〜68%）的平衡吸湿性来比较