轮胎工艺资料

Copyright zzxueStudy轮胎生产用原材料Study 原辅材料区分原材料：是指以材料原来的形态构成成品或在成品内部维持材料特性的配合物。辅材料：是指在成品制造过程中不能构成产品实体的材料。Study 从 轮胎断面图 看 轮胎用材料3241 区分 材料名称1 胶料，包含配合 剂2 金属 织 物帘 线3 胎圈 钢丝4 纤维织 物帘线Study 轮胎用原材料统计配合体系硫化体系 ：含硫化剂、促进剂、活性剂等，使橡胶通过化学交联，形成立体网状结构，使可塑的粘弹胶料转变为可使用的高弹硫化胶。补强填充 ：保证胶料具有要求的力学性能，改善加工工艺并降低成本。防护体系 ：提高硫化胶的耐老化性能，对各类型的老化起防护作用，在一定程度上延长了制品的使用寿命。软化增塑 ：改善加工性、耐寒性，也可降低成本。主体材料 ：是决定硫化胶使用性能及工艺性能的主要因素。骨架材料胎圈钢丝纤维织物 类：尼龙 6、尼龙 66、聚脂类、人造丝、芳纶等。金属织物 类：钢丝帘线，包括有纬及无纬两种，常用到的为无纬钢丝帘线，按帘线的构成上分，又有 OC、 CC、普通分类，按强度上分又有普强（ NT）、高强（ HT）、超高强（ UT）等。作为轮胎受力的主要部位胎圈的主体，直径及强度不同有不同的分类。1 主体材料2 补强填充3 硫化体系4 防护体系5 增塑软化6 配合其它7 骨架材料8 胎圈钢丝CONTENTS一 主体材料- NR- SBR- BR- IIR 主体材料就是橡胶及其它高分子材料，决定了制品的性能与用途。我公司主要使用橡胶材料。6Study天然橡 胶 (NR)天然橡 胶 是指 从 自然界中 获 得的，主要的采集 对 象是巴西橡 胶 树 ！NR的 主要生 产 国 ： 泰 国 、 马 来 西 亚 、印度尼西 亚 、中 国 、印度等 ，NR的 种 类 ：烟片 胶 、 颗 粒 胶 (标 准 胶 )、 恒粘或低粘等特殊天然 胶 等 。我公司 现 用 NR有 RSS#3(烟片 )， STR10#、 STR20#、 SCR5#(标 准 )，SMR_L(低粘 类 )。主体材料介绍 NRStudy NR相关性质NR大分子链结构单元是 异戊二烯 ，其它基团位于末端或支链中。非橡胶类物质占总量的 5%-8%，为 蛋白质 、 水 /灰份 、 丙酮抽出物 。忽略此类相关， NR的结构式可认为是：区分 特点 区分 特点类型 不饱和非极性的 自补强 橡胶 粘着性 粘着性好耐磨性 弹性较好 ，仅次于 BR， 耐磨性好 机械强度 格林强度高 ，拉伸强度高耐龟裂性 气密性好 化学稳定性 链烯烃化学反应 ， 返原及老化耐溶剂性 耐酸碱良，耐油及燃料油差 电绝缘性 一种较好的绝缘材料耐寒性 耐寒性好， 耐热性差 加工性能 易塑炼，易包热辊，塑性大，易于压出 ，加工性能良好NR的使用特点：Study合成橡 胶 (SR)：合成橡 胶 是人 们 采用化 学 加工方法由相 关 单 体制作的具有橡胶 特征的高 弹 性聚合物材料。如 SBR是由丁二 烯 与苯 乙 烯经 化合而成的高 弹 聚合体。常 见 的 SR有： 异 戊橡 胶 (IR)、丁 苯 橡 胶 (SBR)、 顺 丁橡 胶(BR)、 丁基或 卤 化丁基橡 胶 (IIR、 X-IIR)、乙丙橡 胶 (EPM、EPDM)等 。 其中各不同 种 类 又有不同牌 号 的商品。公司用： SBR1712、 SBR1500、 SBR1721、 SBR1502、BR9000、 IR、 EPDM、 Br_IIR等。主体材料介绍 SRStudy SBR（丁苯胶料）简介1）丁苯胶是世界产量、用量最大的合成胶，且 70%用于轮胎制造业。2） SBR单体为丁二烯（ C=C-C=C）、苯乙烯（ ）。3）在正常的 SBR中，苯乙烯含量为 23.5%(重量 %)，摩尔比为 1： 6。4）按聚合方法分类， SBR有乳液聚合 (E-SBR)、溶液聚合 (S-SBR)。5） SBR较 NR耐磨耗、湿地抓着力高，但生热高，加工困难。6）溶聚较乳聚有较低的滚动阻力，高的抗湿滑性及良好的综合性能。C=CSBR的基本情况SBR： Styrene-Butadiene RubberStudy SBR的分类区分Study BR的简单介绍BR： poly Butadiene Rubber，高顺式聚丁二烯橡胶。轮胎行业主要使用高顺式的聚丁二烯橡胶。Study BR的特点及使用BR因为其分子链不含侧基，分子链的柔性好，所以具有以下特点：1）良好的 弹性 和优异的 耐寒性 ，很低的玻璃化温度。2） 耐磨耗性 好，耐老化性能好，但老化后变硬且易崩花。3） 动态生热低 ，但湿动抓着力不好。4） 耐曲挠性良好 ，但抗刺穿性不佳。在轮胎行业 BR的使用：1） S/W部，与 NR并用，以改善 耐曲挠 、 耐 O3老化 性能。2） T/D部，与 NR/SBR并用，增加胶料的耐磨耗性，保持良好的热稳定性及 低 的 行驶温度 。Study IIR的简单介绍IIR：丁基橡胶，异丁烯橡胶 。 由 异丁烯 与少量 异戊二烯 聚合。前者是主体材料，后者是用于提供可交联的双键。 IIR具有高饱合度 。Study H_IIR的简单介绍H_IIR：卤化丁基橡胶，包括氯化、溴化。目的：1）提高硫化速度； 2）提高与不饱和橡胶的相溶性。3）改善自粘性和与其它材料的互粘性；4）氯化的含氯量为 1.1%1.3%，溴化的含溴量约为 2%。Study IIR、 H_IIR的特点及应用1）优良的化学稳定性、耐水性、耐油性及绝缘性。2）低的弹性及优良的阻尼性。3）优异的气密性（低的气压损失率）。IIR、 H_IIR的特点IIR、 H_IIR的应用1）轮胎行业：气密层 (I/L)、内胎 (tube)、胶囊 (bladder)。2）卫生行业：医药用容器塞、防护面具、食品用包装袋、3）工业行业：桥梁支承 /铁路减震垫、油槽衬里、传送带和油管。二 补强与填充体系- 总述- C/B- SILICA- 惰性填充剂17Study 补强填充体系介绍 总述未补强的纯胎面胶的磨耗寿命不足 5000公里 ，加入 50份适宜的 C/B后，磨耗寿命可 提高 10倍 。对于 SBR与 BR来说，经 C/B补强后，强度也可以提高 10倍左右。活性填充剂 ：加入胶料中能提高硫化胶的耐磨耗、模量、抗张强度等性能，同时起到降低成本的作用，如炭黑、白炭黑等；惰性填充剂 ：加入胶料中补强作用很弱，但基本上不影响胶料性能，并降低胶料成本、改善加工工艺，如陶土、 CaCO3等。对填料 (填充剂 ) 的一个常用但不精确的分类生胶为什么要进行补强？Study C/B介绍C/B是 烃类 不完全燃烧或热解制得的具有高度分散性的黑色粉末状的物质，主要由 元素 C组成。炉法 C/B：烃类在反应炉中不完全燃烧制取的。槽法 C/B：是天然气与油类火焰与槽钢接触制造的。热裂 C/B：由天然气热解制得的。乙炔 C/B：由乙炔放热热解制得。灯烟 C/B：在敞口浅盘中燃烧烃类制取的。炭黑按 制法 的分类：现在轮胎行业使用的 C/B主要是 炉法 C/B。现在通用的分类方法是 ASTM分类方法 ！Study C/B的分类 ASTM 法“S”代表硫化速度慢的酸性槽黑和预氧化炉黑， “N”代表正常硫化速度的中性和碱性炉黑和热裂法炭黑。第一个数字代表 C/B粒径范围，从表中可以看出；第二、三个数字是任意给定的，表明此种 C/B的个性。Study 炭黑的性质及用量对胶料的影响加工性 比表面积 结构增加 硫化性能 比表面积 结构增加填充容量 减小 减小 硫化速度 减慢 变化小混入时间 增加 增加 拉伸强度 增加 减小充油能力 变化小 增加 模量 MAX后下降 增大分散能力 下降 提高 硬度 增加 增大胶辊间隙 增加 增加 伸长率 MIN后增加 下降粘度 增加 增加 耐磨耗性 提高 提高焦烧时间 减小 减小 搞撕裂性 提高 变化小压出收缩率 减小 减小 搞割口增长性 提高 下降压出光滑度 提高 提高 耐屈挠性 提高 下降压出速度 减小 变化小 弹性 减小 变化小实验室检测项目的对应 生热 增加 稍增加区分 比表面积 结构增加 压缩变形 变化小 变化小项目 I2吸收值 DBP吸收值 导电性 增加 变化小影响炭黑的性质的因素： 粒径 (比表面积 )与 C/B的结构性Study 轮胎行业常用 C/B名称统计我公司现采用的及其它常见 C/B统计Study 白炭黑的简介白炭黑：拥有一定的补强性的一种白色的无机填加剂。使用演变： Rx(SiO3)y (1957年以前 ) SiO2 nH2O20世 纪 90年代初，米其林通 过 用高分散性 白炭黑 替代胎面 胶 中的炭黑 创 立了 低 滚动 阻力 的 概念，使 节省燃油 成为现实， “绿色轮胎 ”由此产生。为白炭黑的应用开辟了新的天地。Green TireSilicaStudy Silica补强在轮胎中的使用及效果Tread部位：- 低滚动阻力，高制动性。- 抗剥离性增加，抗切割性好。C/C、 Belt部位：- 粘着性增加。1） 轮 胎 滚动 阻力降低 ， 燃料消耗 减 少 ；2） 防滑性能 和 安全性能 提高。I/L部位：- 与 BIIR使用透气性增加Study采用改性剂以调节性能区分 不利点No.01 界面面积小，与橡胶亲和性差No.02 易结团，不利于混炼的分散No.03 迟缓硫化，易于其它组分作用No.04 易吸附其它配合剂，不利于分散No.05 易脱水形成硅氧基，不利于粘合No.06 结构硬化，贮藏过程粘度增加白炭黑使用不利点及解决方案当 今的世界橡 胶 行 业 ，改善白炭黑的性能主要以 偶 联剂 为 主，而在偶联剂 中又以 硅 烷 偶 联剂 占用量最大。在硅 烷 偶 联剂 中，公司所采用的是 TESPT (Si-69) 四硫化 双 (三乙 氧 基丙基 )硅 烷Study偶联剂聚合物 +偶联剂 +白炭黑工作原理此反应强烈依赖于温度的高低Study 惰性填充剂的使用1 使用目的：1）改善加工性。如减少胶料形变，增加压出物表面平坦性等。2）降低成本。使用后，容积单价与重量单价均大幅下降。2 使用类型：1）硅酸盐类。如陶土、高岭土。2）碳酸盐类。如碳酸钙。3 其它情况：1）即使是惰性填充剂，依然有一定的补强性。2）在表面活性化以后，补强性能有很大的提高。3）惰性与活性是相对的。活性陶土对 NR有补强，但对 CR无效。三 硫化体系- 总述- 硫化剂- 促进剂- 活化剂- 预硫化防止及其它28Study 硫化及相关配合剂硫化：线性大分子通过化学反应，形成 立