0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎中的应用

吕佳锋，柴德龙，严 华，姚凤刚

（1.中策橡胶集团股份有限公司，浙江 杭州 310018；2.张家港市骏马钢帘线有限公司，江苏 张家港 215600）

随着汽车工业和运输业的快速发展，全钢载重子午线轮胎的轻量化越来越受到重视，低滚动阻力、高安全性和可翻新的绿色环保轮胎成为轮胎行业发展的趋势[1-2]。胎体作为全钢载重子午线轮胎的主要部件，对成品轮胎的质量、承载性能、安全性、耐磨性能和可翻新性等起着重要作用[3]。

相同捻距和捻向、帘线直径小及渗胶性能较好的高强度钢丝帘线层与层之间为线接触，其在轮胎使用中可避免钢丝帘线局部应力集中，从而提高轮胎的耐疲劳性能和延长轮胎的使用寿命，因此成为钢丝帘线的发展方向。

本 工 作 研 究0.16＋5×0.205＋9×0.235 CCST新 型 钢 丝 帘 线 替 代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线在12R22.5 18PR全钢载重子午线轮胎胎体中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线，张家港市骏马钢帘线有限公司产品。

1.2 主要设备和仪器

钢丝帘布压延生产线，意大利鲁道夫公司产品；帘布裁断机，德国费舍尔公司产品；TSTLCZ-R2-45型轮胎成型机，天津赛象科技股份有限公司产品；TJR-2-TB（Y）型载重轮胎耐久高速性能试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品。

1.3 性能测试

钢丝帘线性能按GB/T 16586—2014和GB/T 33159—2016进行测试，成品轮胎外缘尺寸和强度性能分别按GB/T 521—2012和GB/T 4501—2016进行测试。

2 结果与讨论

2.1 钢丝帘线基本性能

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST和0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线的基本性能指标如表1所示，渗胶截面如图1所示。

图1 两种钢丝帘线的渗胶截面

表1 两种钢丝帘线的基本性能指标

由表1可以看出，与0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢 丝 帘 线 相 比，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的帘线直径和线密度较小，虽然其破断力也较小，但可以通过增大帘布密度来达到预期的强度要求。

由图1可以看出，0.16＋5×0.205＋9×0.235 CCST钢丝帘线的单丝与单丝间隙更大，渗胶效果较0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线有明显提高，可提高钢丝帘线的耐腐蚀性能。两种钢丝帘线的刚度对比见表2。

表2 两种钢丝帘线的刚度对比 TSU

由表2可以看出，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的刚度比0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线低，对于胎体钢丝帘线来说，更便于轮胎成型弯曲。两种钢丝帘线的耐疲劳性能试验结果见表3。

由表3可 以 看 出，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的耐疲劳性能优于0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线，这主要是由于0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的单丝与单丝之间间隙较大，渗胶性能较好。

表3 两种钢丝帘线的耐疲劳性能对比

2.2 钢丝帘线工艺性能

2.2.1 压延

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线在压延过程中无跳线、稀线、并线情况，帘布表面光滑平整，覆胶均匀，厚度控制正常，如图2所示，其压延工艺见表4。

图2 0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘布的压延表面

表4 两种钢丝帘布的压延工艺对比

2.2.2 裁断

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线在裁断过程中断面平整，无冒芯情况；裁断四角无翘头，上下边无拱起情况；接头1 m内数据分析正常，拼接接头良好，如图3所示。

图3 0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘布的裁断情况

2.2.3 成型

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的直径和刚度较小，在成型过程中钢丝帘布接头未见异常情况，胎体反包正常。

2.3 成品轮胎性能

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢 丝 帘线成品轮胎室内性能测试结果如下：外周长3 393 mm；外直径 1 080 mm；断面宽 296 mm；耐久性试验累计行驶时间 81.83 h，试验结束时轮胎状况 胎肩起鼓；滚动阻力系数 6.291 864 N·kN-1；气压保持率 122.4%；高速性能试验最高行驶速度 140 km·h-1，累计行驶时间 1.72 h，试验结束时轮胎状况 冠部花纹沟底裂。可以看出使用0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线的12R22.5成品轮胎的外缘尺寸、耐久性能、高速性能和滚动阻力都满足Q/HCR A05202-001—2016标准要求。

2.4 成本分析

以0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线用于全钢载重子午线轮胎胎体，生产成本分析如表5所示。

从表5可以看出，采用帘布密度为60根·dm–1的0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线替代帘布密度为55根·dm–1的0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线，胎体的帘线用量减小34 g·m-2，胶料用量减小108 g·m-2，帘布总质量减小142 g·m-2。

表5 两种钢丝帘线胎体的成本分析

3 结论

采用0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST钢丝帘线替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线用于12R22.5 18PR全钢载重子午线轮胎胎体中，钢丝帘线的渗胶性能提高，刚度有所降低；成品轮胎的外缘尺寸、强度性能、高速性能、耐久性能和滚动阻力均满足标准要求，同时可减小钢丝帘布厚度和质量，降低轮胎的生产成本。