2＋2×0.35ST钢丝帘线在半钢轻型载重子午线轮胎带束层中的应用
2021-07-21党飞，杜凡，杨娇
党 飞，杜 凡，杨 娇
（陕西延长石油集团橡胶有限公司，陕西 咸阳 712000）
近年来，国内外轮胎产品质量和性能一直在稳定提高，轮胎企业和轮胎品牌越来越多，各个品牌轮胎销售压力也越来越大。在此形势下，轮胎企业及其上游主要原材料供货商对产品质量要求不断提高，同时对产品成本控制越来越严格。轮胎轻量化日益受到重视，轮胎企业和原材料企业不断加强研发既能满足产品质量要求、又可以降低成本的新型材料或可替代材料[1-6]。
目前，我公司半钢轻型载重子午线轮胎带束层主要使用3×0.3HT和2＋7×0.28HT两种钢丝帘线。本工作主要研究在185R14C 8PR，195R15C 8PR和225/65R16C 8PR半钢轻型载重子午线轮胎带束层中以2＋2×0.35ST钢丝帘线替代2＋7×0.28HT钢丝帘线的应用效果，以期在保证产品质量和性能的同时有效降低轮胎生产成本。
1 实验
1.1 主要原材料
2＋2×0.35ST和2＋7×0.28HT钢丝帘线，江苏兴达钢帘线股份有限公司产品。
1.2 主要设备和仪器
钢丝帘布压延生产线，意大利Comerio Ercori公司产品；带束层裁断生产线，德国Fisher公司产品；二次法成型机，北京敬业机械设备有限公司产品；一次法成型机，荷兰VMI公司产品；轮胎强度试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品；高速耐久性能试验机，青岛高测科技股份有限公司产品。
1.3 性能测试
钢丝帘线性能按照GB/T 33159—2016《钢帘线试验方法》进行测试；粘合力和覆胶率按照GB/T 16586—2014《硫化橡胶 与钢丝帘线粘合强度的测定》进行测试；成品轮胎性能按照相应国家标准和企业标准进行测试。
2 结果与讨论
2.1 钢丝帘线性能
2＋2×0.35ST和2＋7×0.28HT钢丝帘线性能指标对比见表1。
表1 2＋2×0.35ST和2＋7×0.28HT钢丝帘线性能指标对比
从表1可以看出，与2＋7×0.28HT钢丝帘线相比，2＋2×0.35ST钢丝帘线捻向结构相同，铜质量分数、断裂伸长率、粘合力和覆胶率指标一致，帘线直径和线密度较小，压延后钢丝帘布质量相对较小，有助于降低生产成本。
2.2 工艺性能
2＋2×0.35ST和2＋7×0.28HT钢丝帘布压延工艺参数对比见表2。
表2 2＋2×0.35ST和2＋7×0.28HT钢丝帘布压延工艺参数对比
由于2＋2×0.35ST钢丝帘线破断力小于2＋7×0.28HT钢丝帘线，因此2＋2×0.35ST钢丝帘布的压延密度大于2＋7×0.28HT钢丝帘布。在钉子房温度和湿度、压延工艺参数以及帘布存放时间等条件相同的情况下，2＋2×0.35ST钢丝帘布压延工艺性能良好，压延帘布表面平整、帘线分布均匀、帘布尺寸相对比较稳定，粘性以及帘布的气体含量均满足现场工艺要求。裁断作业一切正常，未出现打褶、翘头和跳线等不良现象，斜裁后钢丝帘布表面平整、接头良好，符合现场工艺要求。成型时带束层贴合状态良好，带束层排列均匀，且相对于2＋7×0.28HT钢丝帘线，2＋2×0.35ST钢丝帘线直径小，帘布刚性较小，更容易在成型设备上纠偏，生产效率高，成型后胎坯状态（见图1）符合工艺要求。硫化过程正常，成品轮胎外观质量合格，X光、全息等检查无异常，满足产品质量要求。
图1 2＋2×0.35ST钢丝帘布裁断与成型工艺性能
2.3 成本分析
2＋2×0.35ST钢丝帘布的厚度比2＋7×0.28HT钢丝帘布厚度减小了0.2 mm，单位面积钢丝帘布质量减小了19%。采用2＋2×0.35ST钢丝帘线替代2＋7×0.28HT钢丝帘线应用于185R14C，195R15C和225/65R16C半钢轻型载重子午线轮胎带束层中，3个规格轮胎质量分别减小3.6%，3.8%和3.8%。我公司细分销售市场及轮胎规格，对层级较大的轮胎规格及容易超载和路况较差的地区，使用2＋7×0.28HT钢丝帘线生产轮胎带束层；对层级较小的规格及路况良好、行驶规范的地区，使用2＋2×0.35ST钢丝帘线生产轮胎带束层，既保证了轮胎质量，又降低了生产成本。
2.4 成品性能
采用2＋2×0.35ST钢丝帘线替代2＋7×0.28HT钢丝帘线用于带束层，试制185R14C 8PR，195R15C 8PR和225/65R16C 8PR半钢轻型载重子午线轮胎。成品轮胎室内性能测试结果如表3—5所示。
表3 185R14C 8PR轮胎成品性能对比
表4 195R15C 8PR轮胎成品性能对比
表5 225/65R16C 8PR轮胎成品性能对比
从表3—5可以看出：3个规格轮胎的各项性能均满足指标要求；充气外缘尺寸均符合国家标准要求，与采用2＋7×0.28HT钢丝帘线的轮胎相比，采用2＋2×0.35ST钢丝帘线的轮胎高速性能和耐久性能基本相当，强度性能和胎圈耐久性能稍差，但均符合相应国家标准和企业标准要求。
3 结论
以2＋2×0.35ST钢 丝 帘 线 替 代2＋7×0.28HT钢丝帘线应用于半钢轻型载重子午线轮胎带束层，试制的185R14C 8PR，195R15C 8PR和225/65R16C 8PR轮胎的外缘尺寸、强度性能、高速性能和耐久性能均满足相应国家标准和企业标准要求。由于2＋2×0.35ST钢丝帘线的直径比2＋7×0.28HT钢丝帘线小，线密度低，可以实现成品轮胎轻量化，有助于降低轮胎的滚动阻力和生产成本，在一定程度上提高了公司产品的市场竞争力。
