1、第三部分第三部分 子午線輪胎用骨架材料子午線輪胎用骨架材料子午線輪胎以其子午線輪胎以其優(yōu)異的性能在全世優(yōu)異的性能在全世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家 2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代年代實(shí)現(xiàn)了子實(shí)現(xiàn)了子午化午化，又向，又向無內(nèi)胎化、扁平化、高無內(nèi)胎化、扁平化、高速化和環(huán)保化等方向發(fā)展速化和環(huán)保化等方向發(fā)展。輪胎子午化率的提高和子午線輪胎的性能、輪胎子午化率的提高和子午線輪胎的性能、結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)與更新，則要求輪胎簾線的數(shù)結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)與更新，則要求輪胎簾線的數(shù)量、品種、規(guī)格不斷增加和應(yīng)用技術(shù)性能也量、品種、規(guī)格不斷增加和應(yīng)用技術(shù)性能也日趨提高。日趨提高。 本章主要內(nèi)容

2、：本章主要內(nèi)容：子午線輪胎用骨架材料的子午線輪胎用骨架材料的發(fā)展概況和基本性能要求以及骨架材料的分發(fā)展概況和基本性能要求以及骨架材料的分類與性能特點(diǎn)。類與性能特點(diǎn)。第一節(jié)第一節(jié) 骨架材料的性能要求骨架材料的性能要求一、基本性能要求一、基本性能要求二、子午線輪胎對(duì)骨架材料性能要求的二、子午線輪胎對(duì)骨架材料性能要求的特點(diǎn)特點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 骨架材料的發(fā)展概況骨架材料的發(fā)展概況第一節(jié)第一節(jié) 骨架材料的性能要求骨架材料的性能要求一、基本性能要求一、基本性能要求(1)(1)強(qiáng)度高、模量高強(qiáng)度高、模量高（特別是小變形時(shí)或稱為初始模量要高），在高溫下模量保持率也要高。(2)(2)生熱低、耐熱性能好。生熱低、耐

3、熱性能好。由于輪胎在行駛過程中的橡膠和骨架材料均會(huì)產(chǎn)生滯后損失而生成熱量，因此要求骨架材料的滯后損失小、生熱低，骨架材料的滯后損失小、生熱低，并有良好的耐熱性及良好的耐濕熱性。并有良好的耐熱性及良好的耐濕熱性。而且在濕熱、干熱下不易降解。而且在濕熱、干熱下不易降解。(3)(3)耐疲勞性能好。耐疲勞性能好。輪胎行駛時(shí)，骨架材料往往受到周期性的拉伸、壓縮、彎曲等變形，因此耐疲勞性能要好。 (4)(4)尺寸穩(wěn)定性好尺寸穩(wěn)定性好。在常溫和升溫時(shí)的尺寸穩(wěn)定性要好，加負(fù)荷時(shí)的伸長(zhǎng)率要小，蠕變要小。在輪胎加工過程中不熱收縮，在使用過程中不膨脹。(5)(5)對(duì)橡膠的黏合性能好。對(duì)橡膠的黏合性能好。黏合性能不僅

4、是靜態(tài)的抽出力和剝離力、抽出力和剝離力、覆膠率覆膠率要高，而且在動(dòng)態(tài)下的黏合力動(dòng)態(tài)下的黏合力也要高。同時(shí)還要求在高溫下和老化后的黏合力保持率比較高。 (6)(6)相對(duì)密度小。相對(duì)密度小。有利于輪胎的輕量化，降低滾動(dòng)阻力，節(jié)省燃料。(7)(7)耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性好。耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性好。不產(chǎn)生胺解、水解或因其他化學(xué)作用而降低簾線強(qiáng)度。(8)(8)價(jià)格低廉，節(jié)約成本。價(jià)格低廉，節(jié)約成本。二、子午線輪胎對(duì)骨架材料性能要求的特點(diǎn)二、子午線輪胎對(duì)骨架材料性能要求的特點(diǎn)由于子午線輪胎結(jié)構(gòu)的特殊性，使胎體簾線子午線輪胎結(jié)構(gòu)的特殊性，使胎體簾線受力與帶束層簾線受力情況不同，因此對(duì)簾受力與帶束層簾線受力情況

5、不同，因此對(duì)簾線性能的要求，也有所不同的側(cè)重面，這樣線性能的要求，也有所不同的側(cè)重面，這樣有利于發(fā)揮各種不同骨架材料的優(yōu)異性能。有利于發(fā)揮各種不同骨架材料的優(yōu)異性能。1 1、胎體簾線的性能要求、胎體簾線的性能要求2 2、帶束層簾線的性能要求、帶束層簾線的性能要求轎車和輕載子午線輪胎向單層胎體方向發(fā)展；轎車和輕載子午線輪胎向單層胎體方向發(fā)展；同時(shí)，由于高速度級(jí)和高性能轎車與輕載子同時(shí)，由于高速度級(jí)和高性能轎車與輕載子午線輪胎的日益發(fā)展對(duì)簾線的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)午線輪胎的日益發(fā)展對(duì)簾線的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和滯后生熱等性能的要求更加嚴(yán)苛。定性和滯后生熱等性能的要求更加嚴(yán)苛。目前世界各國(guó)都在不斷改進(jìn)簾線性能和

6、生產(chǎn)目前世界各國(guó)都在不斷改進(jìn)簾線性能和生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)新型產(chǎn)品，優(yōu)化簾線使用性能，技術(shù)，開發(fā)新型產(chǎn)品，優(yōu)化簾線使用性能，以適應(yīng)輪胎技術(shù)的發(fā)展需要。以適應(yīng)輪胎技術(shù)的發(fā)展需要。 1 1胎體簾線的性能要求胎體簾線的性能要求子午線輪胎胎體簾線與胎面中心線呈胎面中心線呈9090角角排列，胎體由一條幾乎不能伸張的環(huán)形帶束排列，胎體由一條幾乎不能伸張的環(huán)形帶束層箍緊，使輪胎在使用中外徑幾乎不變，但層箍緊，使輪胎在使用中外徑幾乎不變，但胎側(cè)變形比斜交輪胎大胎側(cè)變形比斜交輪胎大25%25%30%30%，但胎側(cè)剛，但胎側(cè)剛度低度低10 %10 %30%.30%.子午線輪胎在行駛中胎體簾線會(huì)受到比斜交子午線輪胎在行駛

7、中胎體簾線會(huì)受到比斜交輪胎更大的拉伸壓縮和彎曲等極為復(fù)雜的作輪胎更大的拉伸壓縮和彎曲等極為復(fù)雜的作用力。用力。胎體的主要作用是胎體的主要作用是使輪胎保持原有設(shè)計(jì)的尺使輪胎保持原有設(shè)計(jì)的尺寸形狀，并賦予輪胎優(yōu)良的舒適性和牽引性。寸形狀，并賦予輪胎優(yōu)良的舒適性和牽引性。根據(jù)子午線輪胎胎體簾線受力的特點(diǎn)，要求根據(jù)子午線輪胎胎體簾線受力的特點(diǎn)，要求胎體簾線著重具有下列幾方面的性能。胎體簾線著重具有下列幾方面的性能。高強(qiáng)度、高模量，高溫下的模量也要高，高強(qiáng)度、高模量，高溫下的模量也要高，這是子午胎胎體簾線的基本要求。這是子午胎胎體簾線的基本要求。高尺寸穩(wěn)定性，低收縮率，小蠕變，高尺寸穩(wěn)定性，低收縮率，小

8、蠕變，這是這是高性能輪胎和高速輪胎的重要性能要求。高性能輪胎和高速輪胎的重要性能要求。低滯后損失、低生熱性、高耐疲勞性，低滯后損失、低生熱性、高耐疲勞性，保保證胎體的耐久性和輪胎的高使用壽命。證胎體的耐久性和輪胎的高使用壽命。表表3-1 3-1 簾線性能與輪胎使用性能的關(guān)系簾線性能與輪胎使用性能的關(guān)系輪胎性能輪胎性能簾線性能簾線性能耐機(jī)械損傷耐機(jī)械損傷耐久性耐久性操縱性操縱性滾動(dòng)阻力滾動(dòng)阻力均勻性均勻性外觀質(zhì)量外觀質(zhì)量成本成本強(qiáng)度、韌性、耐疲勞性強(qiáng)度、韌性、耐疲勞性滯后生熱性滯后生熱性尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性滯后生熱型滯后生熱型尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、耐疲勞性強(qiáng)度

9、、尺寸穩(wěn)定性、耐疲勞性2.2.帶束層簾線的性能要求帶束層簾線的性能要求帶束層是子午線輪胎的主要受力部件主要受力部件，帶束帶束層的剛性對(duì)輪胎使用性能有很大的影響層的剛性對(duì)輪胎使用性能有很大的影響，而而簾線性能又直接影響帶束層的剛性簾線性能又直接影響帶束層的剛性。子午線輪胎的帶束層簾線幾乎呈周向排列，其長(zhǎng)度基本上保持不變。簾線性能的重點(diǎn)要求如下。(1)(1)高強(qiáng)力、高模量、伸長(zhǎng)變形要很小。高強(qiáng)力、高模量、伸長(zhǎng)變形要很小。因帶束層簾線承受拉伸、彎曲等主要應(yīng)力，同時(shí)起著箍緊胎體的作用，使輪胎的外直徑幾乎不脹大。(2)(2)與橡膠的黏合性能好。與橡膠的黏合性能好。這對(duì)多層結(jié)構(gòu)的帶束層性能極為重要，特別是

10、鋼絲簾線與橡膠的黏合水平，會(huì)直接影響到子午線輪胎的使用性能和壽命。(3)(3)耐疲勞性能好。耐疲勞性能好。子午胎的帶束層承受較大的應(yīng)力，而且是周期性地承受拉伸、彎曲、剪切等變形，因此對(duì)簾線要求有較好的耐疲勞性能。(4)(4)耐銹蝕和化學(xué)腐蝕性能好。耐銹蝕和化學(xué)腐蝕性能好。子午線輪胎的帶束層材料，無論是轎車胎還是載重胎多數(shù)采用鋼絲簾線，而鋼絲簾線的腐蝕危險(xiǎn)性會(huì)直接影響到輪胎的使用壽命。因此，必須提高耐銹蝕和化學(xué)腐蝕性。 第二節(jié)第二節(jié) 骨架材料的發(fā)展概況骨架材料的發(fā)展概況輪胎向子午化、無內(nèi)胎化、扁平化方向子午化、無內(nèi)胎化、扁平化方向發(fā)展，要求輪胎簾線數(shù)量、規(guī)格、品種發(fā)展，要求輪胎簾線數(shù)量、規(guī)格、品

11、種和應(yīng)用技術(shù)不斷更新發(fā)展。和應(yīng)用技術(shù)不斷更新發(fā)展。有關(guān)骨架材料的發(fā)展，將分為纖維簾線纖維簾線和鋼絲簾線和鋼絲簾線兩部分來作介紹。一、纖維簾線的發(fā)展歷程一、纖維簾線的發(fā)展歷程1 1國(guó)外纖維骨架材料的發(fā)展國(guó)外纖維骨架材料的發(fā)展2 2國(guó)內(nèi)纖維骨架材料的發(fā)展國(guó)內(nèi)纖維骨架材料的發(fā)展3 3新型纖維材料的開發(fā)研究新型纖維材料的開發(fā)研究二、鋼絲簾線的發(fā)展歷程二、鋼絲簾線的發(fā)展歷程1國(guó)外鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況國(guó)外鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況2 2國(guó)內(nèi)鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況3 3鋼絲簾線的發(fā)展趨勢(shì)與新品種開發(fā)鋼絲簾線的發(fā)展趨勢(shì)與新品種開發(fā)一、纖維簾線的發(fā)展歷程一、纖維簾線的發(fā)展歷程1 1國(guó)外纖

12、維骨架材料的發(fā)展國(guó)外纖維骨架材料的發(fā)展自帆布作為做充氣輪胎的骨架材料起，纖維骨架材纖維骨架材料經(jīng)歷了棉纖維、人造絲、尼龍、維尼綸、玻璃纖料經(jīng)歷了棉纖維、人造絲、尼龍、維尼綸、玻璃纖維、聚酯和芳綸的發(fā)展歷程維、聚酯和芳綸的發(fā)展歷程。世界范圍而言，當(dāng)前輪胎行業(yè)在用的仍然是這些纖維材料。19952000年期間，聚酯增加5萬噸左右，增長(zhǎng)率為4.1%；尼龍?jiān)鲩L(zhǎng)9萬噸左右，增長(zhǎng)率為3.2%；而人造絲相對(duì)下降。表表3-23-2世界輪胎簾線消耗量世界輪胎簾線消耗量 單位：?jiǎn)挝唬簁tkt美國(guó)制造輪胎用纖維目前已基本上采用HMLS聚酯作為轎車和輕型載重子午線輪胎的骨架材料。轎車輪轎車輪胎胎，甚至還有某些輕型載重輪

13、胎中用單層子午線胎甚至還有某些輕型載重輪胎中用單層子午線胎體結(jié)構(gòu)代替了兩層子午線胎體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)代替了兩層子午線胎體結(jié)構(gòu)。由于尼龍存在平點(diǎn)問題，因此轎車原配胎仍采用人造絲。進(jìn)一步改進(jìn)了織物處理和輪胎的耐沖擊性能，使聚酯迅速在原配輪胎中取代了人造絲。由于聚酯減少了平點(diǎn)問題，因此普通聚酯在替換輪胎中代替了尼龍。 美國(guó)輪胎子午化落后于歐洲，美國(guó)輪胎子午化落后于歐洲，20世紀(jì)世紀(jì)80年代美國(guó)年代美國(guó)Honey-Well公司（原公司（原Allied Signal公司）開發(fā)出公司）開發(fā)出尺尺寸穩(wěn)定型聚酯寸穩(wěn)定型聚酯(DSP)，另外，另外1980年年Hoechst Celanese公司推出了公司推出了高模量低

14、收縮聚酯高模量低收縮聚酯(HMLS)。解決了長(zhǎng)。解決了長(zhǎng)期困擾子午線輪胎制造生產(chǎn)單層胎體簾布接頭處引期困擾子午線輪胎制造生產(chǎn)單層胎體簾布接頭處引起胎側(cè)凹陷問題。起胎側(cè)凹陷問題。HMLS(或或DSP)聚酯具有提高輪聚酯具有提高輪胎均勻性和省去硫化后充氣工藝提高輪胎產(chǎn)量等優(yōu)胎均勻性和省去硫化后充氣工藝提高輪胎產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，已逐步取代了普通聚酯。點(diǎn)，已逐步取代了普通聚酯。 西歐和日本歷史上纖維的使用情況與美國(guó)有很大差異。西歐和日本歷史上纖維的使用情況與美國(guó)有很大差異。西歐由于子午線結(jié)構(gòu)的輪胎使用比美國(guó)早得多，因此尼龍西歐由于子午線結(jié)構(gòu)的輪胎使用比美國(guó)早得多，因此尼龍從未取代人造絲從未取代人造絲。圖3-

15、1 歐洲共同體國(guó)家輪胎用纖維的應(yīng)用情況及歷史1 1所有纖維；所有纖維；2-2-人造絲；人造絲；3-3-普通聚酯；普通聚酯；4-HMLS4-HMLS聚酯聚酯盡管因某些用途需要而使用了普通聚酯，但是它決不會(huì)完全取代人造絲，因?yàn)槠涑叽绶€(wěn)定性明顯不如人造絲，所以使用性能無法與之抗?fàn)帯Ｒ虼嗽跉W洲高速和高性能原配轎車因此在歐洲高速和高性能原配轎車子午線輪胎的胎體仍然采用人造絲簾線。子午線輪胎的胎體仍然采用人造絲簾線。目前，目前，HMLS聚酯纖維正在逐漸成為西歐選聚酯纖維正在逐漸成為西歐選用的骨架材料。用的骨架材料。這是因?yàn)樽瞵F(xiàn)代的這是因?yàn)樽瞵F(xiàn)代的HMLS聚聚酯與人造絲相比，已獲得了性能酯與人造絲相比，已獲

16、得了性能/成本比的優(yōu)成本比的優(yōu)勢(shì)，而且有足夠的生產(chǎn)能力來保證這種替換勢(shì)，而且有足夠的生產(chǎn)能力來保證這種替換產(chǎn)品。產(chǎn)品。雖然某些高性能轎車子午線輪胎仍使雖然某些高性能轎車子午線輪胎仍使用人造絲，但是用人造絲，但是HMLS聚酯將在大多數(shù)轎車聚酯將在大多數(shù)轎車和輕型載重車子午線輪胎中迅速取代它，而和輕型載重車子午線輪胎中迅速取代它，而且在幾年內(nèi)其用量已超過人造絲。且在幾年內(nèi)其用量已超過人造絲。 日本日本: :尼龍是輪胎用的主要纖維，但是，隨著轎車和輕型載重子午線輪胎的發(fā)展，HMLS聚酯的用量穩(wěn)步增長(zhǎng)。尼龍和聚酯的用量都在增加。尼龍主要用于尼龍主要用于中型和重型載重斜交輪胎；聚酯特別是中型和重型載重斜

17、交輪胎；聚酯特別是HMLSHMLS聚酯正迅速成為轎車和輕型載重子午線輪胎聚酯正迅速成為轎車和輕型載重子午線輪胎的骨架材料。的骨架材料。在世界范圍當(dāng)前輪胎制造業(yè)使用的主要纖維骨架材料有3種，即人造絲、尼龍和聚酯。即人造絲、尼龍和聚酯。現(xiàn)狀：人造絲：使用地區(qū)集中，用量相對(duì)穩(wěn)定；聚酯：子午胎生產(chǎn)量的增長(zhǎng)和歐洲根據(jù)輪胎性能級(jí)別部分使用而呈現(xiàn)低速穩(wěn)定增長(zhǎng)的勢(shì)態(tài)；尼龍:使用量則逐年下滑但速度很平緩。從絕對(duì)數(shù)量看，尼龍仍然是全球輪胎業(yè)使用從絕對(duì)數(shù)量看，尼龍仍然是全球輪胎業(yè)使用量最大的纖維骨架材料。量最大的纖維骨架材料。按地區(qū)分布看，聚酯已在世界上每一個(gè)生產(chǎn)子午線輪胎的地區(qū)被使用，重點(diǎn)是美國(guó)、日本和歐洲，尼龍

18、在發(fā)展中國(guó)家仍然有很大的使用量，主要集中在非洲和遠(yuǎn)東。 從技術(shù)角度來看，目前可用作輪胎骨架材料的高性能合成纖維有芳綸和PEN纖維，但兩者使用量有限。到2000年，芳綸的年消耗量只有150余噸；PEN纖維更少，只有意大利倍耐力公司開始用這種纖維的簾布生產(chǎn)摩托車和賽車用高性能輪胎。障礙是價(jià)格因素。障礙是價(jià)格因素。2.2.國(guó)內(nèi)纖維骨架材料的發(fā)展國(guó)內(nèi)纖維骨架材料的發(fā)展1982年上海正泰從前西德密茨勒公司引進(jìn)了轎車子午胎的成套裝備與技術(shù)。輪胎的骨架材料是人造絲簾線，簾線全部依靠進(jìn)口。20世紀(jì)80年代末90年代初又引進(jìn)了費(fèi)爾斯通、倍耐力的生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為普通的子午胎。這兩家公司的轎車和輕型載重車子午線

19、輪胎骨架材料均用尼龍簾線（改性尼龍改性尼龍6666，硫化后無，硫化后無需后充氣需后充氣）。早期輪胎骨架多數(shù)采用人造絲簾線。這是因?yàn)槿嗽旖z具有良好的尺寸穩(wěn)定性，硫化后無需后充氣。另外，它不像尼龍有平點(diǎn)現(xiàn)象平點(diǎn)現(xiàn)象。20世紀(jì)90年代初國(guó)內(nèi)簾布廠試制出浸膠聚酯簾布，如平頂山神馬集團(tuán)平頂山神馬集團(tuán)用進(jìn)口聚酯長(zhǎng)絲生產(chǎn)出聚酯簾布，另外，無錫太極公司無錫太極公司采用國(guó)產(chǎn)聚酯長(zhǎng)絲生產(chǎn)出浸膠聚酯簾布。經(jīng)過多次改進(jìn)，后來試制出帶有彈力緯線（綿經(jīng)過多次改進(jìn)，后來試制出帶有彈力緯線（綿綸或滌綸）的酯聚簾布，更好地滿足了子午線綸或滌綸）的酯聚簾布，更好地滿足了子午線輪胎生產(chǎn)工藝上的需要。另一方面，國(guó)產(chǎn)人造輪胎生產(chǎn)工藝上

20、的需要。另一方面，國(guó)產(chǎn)人造絲環(huán)境污染、資源以及價(jià)格等問題，逐步停止絲環(huán)境污染、資源以及價(jià)格等問題，逐步停止了生產(chǎn)。了生產(chǎn)。到到9090年代國(guó)內(nèi)自己開發(fā)的轎車和輕年代國(guó)內(nèi)自己開發(fā)的轎車和輕型載重車子午線輪胎由人造絲簾線轉(zhuǎn)向聚酯簾型載重車子午線輪胎由人造絲簾線轉(zhuǎn)向聚酯簾線。此時(shí)生產(chǎn)的簾線為普通聚酯簾線，其收縮線。此時(shí)生產(chǎn)的簾線為普通聚酯簾線，其收縮率較大，硫化后必須進(jìn)行后充氣。率較大，硫化后必須進(jìn)行后充氣。隨著隨著HMLSHMLS或尺寸穩(wěn)定型聚酯或尺寸穩(wěn)定型聚酯(DSP)(DSP)簾線的推廣應(yīng)用，我國(guó)在簾線的推廣應(yīng)用，我國(guó)在高速低斷面高速低斷面“55”55”和和“50”50”系列轎車子午線輪胎和高

21、速輕系列轎車子午線輪胎和高速輕型載重子午線輪胎的研制中均采用了新型聚酯簾線。型載重子午線輪胎的研制中均采用了新型聚酯簾線。到到9090年代后期，山東濰坊大龍化纖公司和廣東開平滌綸廠年代后期，山東濰坊大龍化纖公司和廣東開平滌綸廠都從國(guó)外進(jìn)口都從國(guó)外進(jìn)口DSPDSP工業(yè)絲進(jìn)行簾布加工和浸漬處理；無錫太工業(yè)絲進(jìn)行簾布加工和浸漬處理；無錫太極公司自行開發(fā)了極公司自行開發(fā)了DSPDSP工業(yè)絲并生產(chǎn)工業(yè)絲并生產(chǎn)DSPDSP簾布。簾布。目前正在一般系列的轎車和輕型載重車子午線輪胎中推廣目前正在一般系列的轎車和輕型載重車子午線輪胎中推廣應(yīng)用應(yīng)用DSPDSP聚酯代替普通聚酯簾線。這將簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝（無需聚酯代替普

22、通聚酯簾線。這將簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝（無需后充氣），減小投資并可實(shí)現(xiàn)減層，從而降低成本。后充氣），減小投資并可實(shí)現(xiàn)減層，從而降低成本。 根據(jù)目前我國(guó)纖維簾線工業(yè)的發(fā)展和輪胎工業(yè)的發(fā)根據(jù)目前我國(guó)纖維簾線工業(yè)的發(fā)展和輪胎工業(yè)的發(fā)展看，轎車和輕型載重車子午線輪胎中纖維骨架材展看，轎車和輕型載重車子午線輪胎中纖維骨架材料的應(yīng)用可分為兩種類型：料的應(yīng)用可分為兩種類型：國(guó)內(nèi)自行開發(fā)的技術(shù)主要采用聚酯簾線，先是普國(guó)內(nèi)自行開發(fā)的技術(shù)主要采用聚酯簾線，先是普通聚酯簾線，進(jìn)一步改用新型通聚酯簾線，進(jìn)一步改用新型HMLSHMLS或稱或稱DSPDSP聚酯簾線；聚酯簾線；國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)估計(jì)還會(huì)繼續(xù)選用改性尼龍國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)估計(jì)

23、還會(huì)繼續(xù)選用改性尼龍6666簾簾線作輪胎骨架材料。線作輪胎骨架材料。3 3新型纖維材料的開發(fā)研究新型纖維材料的開發(fā)研究(1)(1) PEN PEN纖維纖維 (2)(2)尼龍尼龍4646纖維纖維(3)(3)聚酰胺單絲聚酰胺單絲(4)(4)復(fù)合簾線復(fù)合簾線(5)(5)碳纖維碳纖維 (1)(1)PENPEN纖維纖維 DSP(DSP(或或HMLS)HMLS) ( (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，即PET),PET),高尺寸穩(wěn)定性而成為當(dāng)今最先進(jìn)的輪胎高尺寸穩(wěn)定性而成為當(dāng)今最先進(jìn)的輪胎增強(qiáng)材料之一。增強(qiáng)材料之一。PENPEN聚酯纖維（聚萘二甲酸乙二醇酯）聚酯纖維（聚萘二甲酸乙二醇酯）尺寸

24、尺寸穩(wěn)定性比穩(wěn)定性比DSP(DSP(或或HMLS)HMLS)聚酯纖維要高聚酯纖維要高2 2倍。倍。倍耐力開始用倍耐力開始用PENPEN纖維骨架材料生產(chǎn)了高級(jí)纖維骨架材料生產(chǎn)了高級(jí)賽車用輪胎。賽車用輪胎。PENPEN是一種性能改進(jìn)而質(zhì)量較小的增強(qiáng)是一種性能改進(jìn)而質(zhì)量較小的增強(qiáng)材料材料，因，因而可減小輪胎質(zhì)量，降低輪胎而可減小輪胎質(zhì)量，降低輪胎滾動(dòng)阻力，節(jié)省燃油率。滾動(dòng)阻力，節(jié)省燃油率。這種纖維加工成的簾布可用于子午線輪這種纖維加工成的簾布可用于子午線輪胎任何部位的骨架材料。胎任何部位的骨架材料。如果能夠如果能夠替代鋼絲替代鋼絲，則其優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加突，則其優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加突出。將來，特別是采用復(fù)合胎圈，鋼絲

25、出。將來，特別是采用復(fù)合胎圈，鋼絲圈被替代后會(huì)使輪胎粉碎及焚燒變得容圈被替代后會(huì)使輪胎粉碎及焚燒變得容易。從而改善輪胎的可回收性，將對(duì)環(huán)易。從而改善輪胎的可回收性，將對(duì)環(huán)保產(chǎn)生巨大影響。保產(chǎn)生巨大影響。 (2)(2)尼龍尼龍4646纖維纖維荷蘭DSM公司開發(fā)成功專用于半鋼子午線輪胎冠帶層冠帶層的骨架材料的骨架材料尼龍尼龍4646纖維。纖維。(冠帶層雖然是子午線輪胎的小部件，國(guó)際上國(guó)際上60%60%的乘用的乘用子午線輪胎配置了冠帶層。子午線輪胎配置了冠帶層。但因其對(duì)保持輪胎外形尺寸但因其對(duì)保持輪胎外形尺寸穩(wěn)定、提高速度級(jí)別、改善乘用和駕駛舒適性都有明顯穩(wěn)定、提高速度級(jí)別、改善乘用和駕駛舒適性都有

26、明顯的作用的作用.).)尼龍尼龍46綜合了下列各項(xiàng)性能綜合了下列各項(xiàng)性能:尺寸穩(wěn)定性好、高溫模量高、熱收縮力大（尺寸穩(wěn)定性好、高溫模量高、熱收縮力大（收縮率低收縮率低）、隨時(shí)間延長(zhǎng)應(yīng)力保持率高、蠕變）、隨時(shí)間延長(zhǎng)應(yīng)力保持率高、蠕變率在所有尼龍纖維中最低、耐熱老化性能均率在所有尼龍纖維中最低、耐熱老化性能均高于尼龍高于尼龍6和尼龍和尼龍66，并且平點(diǎn)傾向性也低，并且平點(diǎn)傾向性也低，與橡膠的黏合性好。與橡膠的黏合性好。尼龍尼龍46在在120下模量比尼龍下模量比尼龍66高高25%，160下收縮率比尼龍下收縮率比尼龍66低低3%，在預(yù)加，在預(yù)加張力低于張力低于6gdtex-1時(shí)，它的應(yīng)力松弛低時(shí)，它的

27、應(yīng)力松弛低于聚酯。于聚酯。(3)(3)聚酰胺單絲聚酰胺單絲基于尼龍基于尼龍6666聚合物的高線密度聚酰胺鬃絲（單絲）聚合物的高線密度聚酰胺鬃絲（單絲）。這種纖維的這種纖維的橫斷面呈圓角矩形，其寬高比約為橫斷面呈圓角矩形，其寬高比約為3 3。扁。扁平形狀可以提高柔軟性，但降低了彎曲剛度。平形狀可以提高柔軟性，但降低了彎曲剛度。鬃絲有鬃絲有高模量低收縮、尺寸穩(wěn)定性好、耐疲勞性能高模量低收縮、尺寸穩(wěn)定性好、耐疲勞性能和黏合性能好等優(yōu)點(diǎn)。和黏合性能好等優(yōu)點(diǎn)。這種這種鬃絲要比普通加捻簾線細(xì)得多鬃絲要比普通加捻簾線細(xì)得多，因，因此簾布?jí)貉訒r(shí)所需膠料少，覆膠簾布的此簾布?jí)貉訒r(shí)所需膠料少，覆膠簾布的總厚度與普

28、通加捻簾線相比減薄達(dá)總厚度與普通加捻簾線相比減薄達(dá)30%30%。可節(jié)省膠料（小胎可節(jié)省膠料（小胎5%5%，大型斜交胎，大型斜交胎15%15%），因而可以減小輪胎質(zhì)量和降低成本。，因而可以減小輪胎質(zhì)量和降低成本。鬃絲的強(qiáng)度比聚酯簾線高鬃絲的強(qiáng)度比聚酯簾線高38%。比普通。比普通尼龍簾線高尼龍簾線高12%，與強(qiáng)度比較低的人造，與強(qiáng)度比較低的人造絲相比優(yōu)勢(shì)就更大。絲相比優(yōu)勢(shì)就更大。鬃絲將鬃絲將聚酰胺強(qiáng)力集中到可能最小的體聚酰胺強(qiáng)力集中到可能最小的體積內(nèi)，而非圓形形狀可分配其強(qiáng)力，以積內(nèi)，而非圓形形狀可分配其強(qiáng)力，以獲得最大利用率。獲得最大利用率。采用該骨架材料的輪胎采用該骨架材料的輪胎具有行駛溫度低

29、、操具有行駛溫度低、操縱性好、滾動(dòng)阻力小（滯后損失小）、燃料縱性好、滾動(dòng)阻力小（滯后損失小）、燃料消耗低和耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)。消耗低和耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)。鬃絲有取代現(xiàn)有聚酯和尼龍簾線的可能。鬃絲有取代現(xiàn)有聚酯和尼龍簾線的可能。(4)(4)復(fù)合簾線復(fù)合簾線目的：目的：提高其耐疲勞性、降低成本，提高其耐疲勞性、降低成本，滿滿足橡膠產(chǎn)品中的要求。足橡膠產(chǎn)品中的要求。方法：方法：一種纖維（如尼龍、聚酯）與芳一種纖維（如尼龍、聚酯）與芳綸纖維復(fù)合，即分別加初捻，然后兩股綸纖維復(fù)合，即分別加初捻，然后兩股一起加、復(fù)捻。一起加、復(fù)捻。芳綸纖維優(yōu)點(diǎn)：芳綸纖維優(yōu)點(diǎn)：分子鏈高度取向，結(jié)晶度高，分子鏈高度取向，結(jié)晶度高

30、，因此其拉伸強(qiáng)度和模量高、變形小、尺寸穩(wěn)定因此其拉伸強(qiáng)度和模量高、變形小、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。性好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：但芳綸但芳綸耐壓縮彎曲疲勞性差，它與橡膠耐壓縮彎曲疲勞性差，它與橡膠的黏合性能也不理想，尤其是價(jià)格昂貴，在某的黏合性能也不理想，尤其是價(jià)格昂貴，在某種程度上限制了它的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。種程度上限制了它的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。國(guó)外國(guó)外2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代就開始研究年代就開始研究復(fù)合簾線復(fù)合簾線。杜邦公司研究了含。杜邦公司研究了含芳綸復(fù)合簾線芳綸復(fù)合簾線的性的性能，此復(fù)合簾線具有能，此復(fù)合簾線具有強(qiáng)度高、耐疲勞性強(qiáng)度高、耐疲勞性能好能好的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。美國(guó)通用輪胎公司美國(guó)通用輪胎公

31、司: :芳綸與尼龍制成復(fù)合芳綸與尼龍制成復(fù)合簾線用在礦山工程輪胎的緩沖層中，輪簾線用在礦山工程輪胎的緩沖層中，輪胎使用壽命可提高胎使用壽命可提高25%25%，胎面耐刺扎、耐，胎面耐刺扎、耐切割性能可提高切割性能可提高60%60%。芳綸和人造絲復(fù)合簾線芳綸和人造絲復(fù)合簾線用在輕載子午線用在輕載子午線輪胎中，只需輪胎中，只需2 2層簾線，用在轎車輪胎中層簾線，用在轎車輪胎中，只需，只需1 1層骨架料。層骨架料。(5)(5)碳纖維碳纖維 日本東麗株式會(huì)社采用高強(qiáng)度、高模量的碳纖維作為增強(qiáng)材料，已開發(fā)出質(zhì)量輕和高速性能良好的轎車輪胎。碳纖維存在著脆性大和耐屈撓性能差等問題，日本橫濱橡膠公司采用與鋼絲并

32、用和改進(jìn)結(jié)構(gòu)等措施，已將碳纖維成功地應(yīng)用于子午胎帶束層中。二、鋼絲簾線的發(fā)展歷程二、鋼絲簾線的發(fā)展歷程米其林公司最早開始米其林公司最早開始制造全鋼絲斜交載重輪胎，制造全鋼絲斜交載重輪胎，由由2 2層或?qū)踊? 4層鋼絲簾布替代了層鋼絲簾布替代了12122020層的棉線簾布。層的棉線簾布。鋼絲簾線的性能優(yōu)點(diǎn)鋼絲簾線的性能優(yōu)點(diǎn): :耐熱性和導(dǎo)熱性極好，耐熱性和導(dǎo)熱性極好，強(qiáng)度高、初始模量高，伸長(zhǎng)率極小，受溫度影強(qiáng)度高、初始模量高，伸長(zhǎng)率極小，受溫度影響極小，當(dāng)溫度高到其它纖維的熔點(diǎn)時(shí)，鋼絲響極小，當(dāng)溫度高到其它纖維的熔點(diǎn)時(shí)，鋼絲還能保持原強(qiáng)度的還能保持原強(qiáng)度的93%93%。缺點(diǎn)缺點(diǎn): :密度大，與橡

33、膠的黏合性能差，耐疲勞密度大，與橡膠的黏合性能差，耐疲勞和耐腐蝕性差。和耐腐蝕性差。1.國(guó)外鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況國(guó)外鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況比利時(shí)貝卡爾特公司比利時(shí)貝卡爾特公司( BEKAERT)、法國(guó)米其林公、法國(guó)米其林公司司(MICHELIN)、日本、日本BMA公司公司(BRIDGESTONE METALPHA CORPORATION)是世界上三大鋼絲簾線生是世界上三大鋼絲簾線生產(chǎn)公司。產(chǎn)公司。這三家公司的鋼絲簾線年產(chǎn)量均為這三家公司的鋼絲簾線年產(chǎn)量均為20萬噸以萬噸以上，市場(chǎng)占有率近上，市場(chǎng)占有率近60%，而且其產(chǎn)品質(zhì)量也，而且其產(chǎn)品質(zhì)量也是最好的。是最好的。其他較大的鋼絲簾線公司：其他

34、較大的鋼絲簾線公司：盧森堡的盧森堡的ARBED公司、公司、日本的東京制鋼公司日本的東京制鋼公司(TOKYOROPE)、意大利的倍耐力公司意大利的倍耐力公司(PIRELLI)、韓國(guó)的曉星公司韓國(guó)的曉星公司(HYOSUNG T&C)等。等。 早期鋼絲簾線單絲直徑約早期鋼絲簾線單絲直徑約0.15mm 0.175mm。國(guó)外常用胎體鋼簾線單絲直徑：國(guó)外常用胎體鋼簾線單絲直徑：0.170. 22mm。單絲直徑過小，會(huì)導(dǎo)致單絲根數(shù)增多，簾線直單絲直徑過小，會(huì)導(dǎo)致單絲根數(shù)增多，簾線直徑加大，雖然鋼絲簾線強(qiáng)度提高，但加工成本徑加大，雖然鋼絲簾線強(qiáng)度提高，但加工成本加大；單絲直徑過大，鋼絲簾線疲勞性能下降加大；單

35、絲直徑過大，鋼絲簾線疲勞性能下降。表3-3 歐洲和北美輕型載重和載重子午胎常用胎體胎體鋼絲簾線規(guī)格20世紀(jì)8090年代0.15mm，90年代中以后至2001年常用胎體鋼絲簾線為高強(qiáng)度和緊密型結(jié)構(gòu)，單絲直徑也有所增大(0.175mm)表3-4 歐洲和北美輕型載重和載重子午胎常用帶束層帶束層鋼絲簾線規(guī)格表3-5 歐洲和北美轎車子午胎轎車子午胎常用帶束層帶束層鋼絲簾線規(guī)格 1980-19901980-1990年期間年期間1995-20011995-2001年期間年期間3 37 70.150.155 50.250.255 50.230.23 OCOC0.15+40.15+40.250.252+22+2

36、0.250.252+72+70.22+10.22+12 20.300.30 HTHT5 50.230.23 HTHT OCOC3 30.230.23 HTHT OCOC3 30.28/0.300.28/0.30 HTHT BetruBetru2+22+20.250.25 HTHT2+72+70.260.26 HTHT2.2.國(guó)內(nèi)鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)鋼絲簾線生產(chǎn)與應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)廠家國(guó)內(nèi)廠家: :江陰貝卡爾特鋼簾線有限公司江陰貝卡爾特鋼簾線有限公司江蘇興達(dá)鋼簾線集團(tuán)公司江蘇興達(dá)鋼簾線集團(tuán)公司嘉興東方鋼簾線有限公司嘉興東方鋼簾線有限公司，榮成鋼絲簾線有限公司產(chǎn)量不大，其它如湖北榮成鋼絲簾線有限公

37、司產(chǎn)量不大，其它如湖北鋼絲廠、上海鋼絲廠等只能生產(chǎn)半鋼子午線輪鋼絲廠、上海鋼絲廠等只能生產(chǎn)半鋼子午線輪胎用鋼絲簾線。胎用鋼絲簾線。國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)國(guó)外國(guó)外胎體3+9+15W（3+9+150.175+0.15和3+9+150.22+0.15）3+80.20/0.22HT0.22+180.20 CC1+6+110.20ST帶束層（工作層）3+9+150.175 +0.153+9+150.22+0.1530.20+60.35 HT3+80.35 HT (3+80.33 HT)0.35+60.35 HT30.20+60.35 HT2+70.26 HT2+6+110.25+0.15 HT全鋼子午線輪胎全鋼子午線

38、輪胎國(guó)內(nèi)輪胎廠國(guó)內(nèi)輪胎廠胎體鋼絲簾線：胎體鋼絲簾線：3+80.23 HT、0.20+180.18 HT和0.22 +180.20 CC代替現(xiàn)用的代替現(xiàn)用的3+9+150.175 +0.15和3+9+150.22+0. 15；帶束層（工作層）：帶束層（工作層）：3+80.38 HT、0.365+60.35 HT Betru和2+70.26 HT代替現(xiàn)用的代替現(xiàn)用的3+9+150.175+0.15、3+9+150.22+0.15和30.20+60.35 HT;帶束防護(hù)層鋼絲簾線：帶束防護(hù)層鋼絲簾線：150.35 HI和150.38 HI代替現(xiàn)用的代替現(xiàn)用的370.20 HE和340.22 HE。

39、3.3.鋼絲簾線的發(fā)展趨勢(shì)與新品種開發(fā)鋼絲簾線的發(fā)展趨勢(shì)與新品種開發(fā)鋼絲簾線的發(fā)展方向主要有兩個(gè)方面：一一: :滿足高性能子午線輪胎的高速安全、滿足高性能子午線輪胎的高速安全、節(jié)省燃料和環(huán)保等性能的需要；節(jié)省燃料和環(huán)保等性能的需要；二二: :降低鋼絲簾線的制造成本，從而降低降低鋼絲簾線的制造成本，從而降低輪胎生產(chǎn)成本。輪胎生產(chǎn)成本。根據(jù)子午胎發(fā)展需要，鋼絲簾線發(fā)展趨勢(shì)有如下幾個(gè)方向:(1)(1)由普通強(qiáng)度向超高強(qiáng)度發(fā)展由普通強(qiáng)度向超高強(qiáng)度發(fā)展(2)(2)向單絲直徑加大，簾線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化發(fā)展向單絲直徑加大，簾線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化發(fā)展(3)(3)向全滲透型簡(jiǎn)單化開放式結(jié)構(gòu)發(fā)展向全滲透型簡(jiǎn)單化開放式結(jié)構(gòu)發(fā)展 (4

40、)(4)向抗沖擊、耐腐蝕、高斷裂伸長(zhǎng)發(fā)展向抗沖擊、耐腐蝕、高斷裂伸長(zhǎng)發(fā)展 (1)(1)由普通強(qiáng)度向超高強(qiáng)度發(fā)展由普通強(qiáng)度向超高強(qiáng)度發(fā)展 同樣結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度鋼絲簾線(HT)與普通強(qiáng)度(NT)鋼絲簾線相比，不僅能夠降低生產(chǎn)成本，而且在使用過程不僅能夠降低生產(chǎn)成本，而且在使用過程中其斷裂強(qiáng)力、耐沖擊力、耐疲勞強(qiáng)度都能得到相應(yīng)中其斷裂強(qiáng)力、耐沖擊力、耐疲勞強(qiáng)度都能得到相應(yīng)提高，據(jù)資料介紹分別約提高提高，據(jù)資料介紹分別約提高10%10%、15%15%和和20%20%以上。以上。表3-6 單絲直徑0.20mm的強(qiáng)度對(duì)比(2)(2)向單絲直徑加大，簾線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化發(fā)展向單絲直徑加大，簾線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化發(fā)展胎體用鋼絲簾線

41、要求柔軟和耐屈撓性好柔軟和耐屈撓性好，一般單絲直徑較小為宜，2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代單絲直徑以年代單絲直徑以0.1500.1500.175mm0.175mm為主，后來發(fā)展趨勢(shì)單絲直徑為主，后來發(fā)展趨勢(shì)單絲直徑加大至加大至0.200.200.23mm0.23mm。但目前已成功開發(fā)出但目前已成功開發(fā)出超高強(qiáng)度和最高強(qiáng)度簾線超高強(qiáng)度和最高強(qiáng)度簾線用單絲的技術(shù)用單絲的技術(shù)，單絲直徑不必再增大。，單絲直徑不必再增大。簾線結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)化簾線結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)化，胎體簾線以單絲根數(shù)少、胎體簾線以單絲根數(shù)少、無外繞絲的緊密型結(jié)構(gòu)來代替單絲根數(shù)多、帶無外繞絲的緊密型結(jié)構(gòu)來代替單絲根數(shù)多、帶有外繞絲多層加捻、不同層之間

42、單絲為點(diǎn)接觸有外繞絲多層加捻、不同層之間單絲為點(diǎn)接觸的普通型結(jié)構(gòu)簾線。的普通型結(jié)構(gòu)簾線。例如緊密型結(jié)構(gòu)例如緊密型結(jié)構(gòu)0.20+180.20+180.175 CC0.175 CC代替多層代替多層普通型結(jié)構(gòu)普通型結(jié)構(gòu)3+9+153+9+150.175 +10.175 +1。右交互捻右交互捻 左交互捻左交互捻 右同向捻右同向捻 左同向捻左同向捻 SZSZ ZSZS ZZZZ SSSS (3)(3)向全滲透型簡(jiǎn)單化開放式結(jié)構(gòu)發(fā)展向全滲透型簡(jiǎn)單化開放式結(jié)構(gòu)發(fā)展 為提高鋼絲簾線在滲膠方面的性能，對(duì)轎車子午胎帶轎車子午胎帶束層鋼絲簾線束層鋼絲簾線，開發(fā)了簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)半開放型簾線半開放型簾線(如21，2+2)、開

43、放型簾線開放型簾線(如31 OC，51 OC)以及貝卡爾特貝卡爾特31 Betru*。針對(duì)輕型載重及載重子午胎的不同輪胎結(jié)構(gòu)要求，貝卡爾特公司又分別開發(fā)出了50.30 HT Betru*，50.35 HT Betru*和4+60.38 HTBetru*等全滲膠型全滲膠型鋼絲簾線。鋼絲簾線。 (4)(4)向抗沖擊、耐腐蝕、高斷裂伸長(zhǎng)發(fā)展向抗沖擊、耐腐蝕、高斷裂伸長(zhǎng)發(fā)展載重子午胎的防護(hù)冠帶層對(duì)鋼絲簾線的要求：載重子午胎的防護(hù)冠帶層對(duì)鋼絲簾線的要求：膠料完全滲透；覆膠情況下有足夠的伸長(zhǎng)；良好的膠料完全滲透；覆膠情況下有足夠的伸長(zhǎng)；良好的耐沖擊性；良好的耐壓縮性以及較好的耐剪切性。耐沖擊性；良好的耐壓

44、縮性以及較好的耐剪切性。普通高伸長(zhǎng)簾線普通高伸長(zhǎng)簾線 340.22 HE、370.20 HE和440.22 HE等，簾線滲膠不充分，且覆膠后，其斷裂伸長(zhǎng)率往往會(huì)損失50%左右。開發(fā)了一種制造新型簾線，開發(fā)了一種制造新型簾線，這種簾線具有高伸這種簾線具有高伸長(zhǎng)和高耐沖擊性的特點(diǎn)，滲膠充分，尤其重要長(zhǎng)和高耐沖擊性的特點(diǎn)，滲膠充分，尤其重要的是簾線在覆膠后仍具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率的是簾線在覆膠后仍具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率（大于（大于6%6%）。）。其典型結(jié)構(gòu)為50.35 HI（抗沖擊）和（抗沖擊）和50.38 HI，將分別替代，將分別替代340.22 HE和和370.22 HE。子午線輪胎結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部位

45、材料的性能要求不同，使用骨架材料的品種較多。本節(jié)主要介紹子午線輪胎常用的簾線品種：鋼絲、尼龍、聚酯、人造絲、芳綸、鋼絲、尼龍、聚酯、人造絲、芳綸、玻璃纖維。玻璃纖維。一、鋼絲簾線一、鋼絲簾線二、尼龍簾線二、尼龍簾線三、聚酯簾線三、聚酯簾線四、人造絲簾線四、人造絲簾線五、芳綸簾線五、芳綸簾線六、玻璃纖維六、玻璃纖維一、鋼絲簾線一、鋼絲簾線子午胎生產(chǎn)中用量最大的骨架材料子午胎生產(chǎn)中用量最大的骨架材料全鋼載重子午胎：全鋼載重子午胎：胎體層、帶束層、胎圈包布胎體層、帶束層、胎圈包布和胎側(cè)加強(qiáng)層等。和胎側(cè)加強(qiáng)層等。轎車和輕型載重子午胎：轎車和輕型載重子午胎：帶束層和胎圈或胎側(cè)帶束層和胎圈或胎側(cè)的加強(qiáng)層。

46、的加強(qiáng)層。鋼絲簾線的性能優(yōu)點(diǎn)鋼絲簾線的性能優(yōu)點(diǎn): :耐熱性和導(dǎo)熱性極好，耐熱性和導(dǎo)熱性極好，強(qiáng)度高、初始模量高，伸長(zhǎng)率極小，受溫度影強(qiáng)度高、初始模量高，伸長(zhǎng)率極小，受溫度影響極小，當(dāng)溫度高到其它纖維的熔點(diǎn)時(shí)，鋼絲響極小，當(dāng)溫度高到其它纖維的熔點(diǎn)時(shí)，鋼絲還能保持原強(qiáng)度的還能保持原強(qiáng)度的93%93%。缺點(diǎn)缺點(diǎn): :密度大，與橡膠的黏合性能差，耐疲勞密度大，與橡膠的黏合性能差，耐疲勞和耐腐蝕性差。和耐腐蝕性差。結(jié)構(gòu)、品種分類結(jié)構(gòu)、品種分類1.1.普通型結(jié)構(gòu)普通型結(jié)構(gòu)普通型使用最早，規(guī)格品種達(dá)普通型使用最早，規(guī)格品種達(dá)3030余種，單絲直徑有余種，單絲直徑有多種規(guī)格。多種規(guī)格。單絲直徑小的（單絲直徑小

47、的（0.150.150.175mm0.175mm) )用于胎體層，單絲直用于胎體層，單絲直徑大的徑大的( (0.200.200.38mm0.38mm) )用于帶束層。用于帶束層。典型結(jié)構(gòu)：典型結(jié)構(gòu)：3+9+153+9+150.175+0.150.175+0.15、 3+9+153+9+150.22+0.150.22+0.15，屬于多層簾線，屬于多層簾線，簾線內(nèi)、外層鋼絲捻距相反簾線內(nèi)、外層鋼絲捻距相反，多層，多層簾線在斷面圓形半徑方向上各層之間呈分離狀態(tài)，簾線在斷面圓形半徑方向上各層之間呈分離狀態(tài)，不同層之間的鋼絲為點(diǎn)接觸不同層之間的鋼絲為點(diǎn)接觸。其簾線斷面結(jié)構(gòu)見圖所示。普通型弊病：普通型弊病

48、：不同層之間的鋼絲為點(diǎn)接觸鋼絲為點(diǎn)接觸，存在潛在的磨損破壞問題；存在潛在的磨損破壞問題；膠料的滲透性也差，影響橡膠膠料的滲透性也差，影響橡膠與鋼絲的黏合性能。與鋼絲的黏合性能。普通型結(jié)構(gòu)將被普通型結(jié)構(gòu)將被開放型、緊密開放型、緊密型型等新結(jié)構(gòu)所替代。等新結(jié)構(gòu)所替代。圖圖3-43-4普通型結(jié)構(gòu)簾線普通型結(jié)構(gòu)簾線 2.2.緊密型結(jié)構(gòu)緊密型結(jié)構(gòu)緊密型鋼絲簾線是指那些由緊密型鋼絲簾線是指那些由捻向和捻距相同捻向和捻距相同的的多根鋼絲組成的簾線多根鋼絲組成的簾線。圖圖3-5 3-5 緊密型結(jié)構(gòu)簾線斷面緊密型結(jié)構(gòu)簾線斷面(12(121) 1)特點(diǎn)：特點(diǎn)：?jiǎn)胃摻z排列緊密單根鋼絲排列緊密，簾線直徑較簾線直徑較

49、小，在不同斷面位置各不相同，小，在不同斷面位置各不相同，各單根各單根鋼絲間為線接觸鋼絲間為線接觸，接觸面積較大、接觸，接觸面積較大、接觸壓力較小，磨損破壞的傾向較輕。壓力較小，磨損破壞的傾向較輕。問題：?jiǎn)栴}：緊密型簾線對(duì)緊密型簾線對(duì)芯線遷移較敏感芯線遷移較敏感，即在簾線被，即在簾線被切斷或受到動(dòng)態(tài)彎曲和動(dòng)態(tài)壓縮作用時(shí)，芯切斷或受到動(dòng)態(tài)彎曲和動(dòng)態(tài)壓縮作用時(shí)，芯線鋼絲會(huì)移動(dòng)到簾線之外。線鋼絲會(huì)移動(dòng)到簾線之外。如果使用緊密型簾線作如果使用緊密型簾線作胎體增強(qiáng)材料胎體增強(qiáng)材料，簾線，簾線被固定在胎圈上，若輪胎設(shè)計(jì)的好，就不致被固定在胎圈上，若輪胎設(shè)計(jì)的好，就不致出現(xiàn)芯線外移的現(xiàn)象。出現(xiàn)芯線外移的現(xiàn)象。

50、使用緊密型簾線使用緊密型簾線做帶束層增強(qiáng)材料做帶束層增強(qiáng)材料，可能出，可能出現(xiàn)芯線遷移，現(xiàn)芯線遷移，若芯線由多根鋼絲組成且鋼絲若芯線由多根鋼絲組成且鋼絲直徑較大，可使簾線呈開放狀態(tài)直徑較大，可使簾線呈開放狀態(tài)，從而有利，從而有利于膠料向簾線內(nèi)部滲透，確保芯線受到機(jī)械于膠料向簾線內(nèi)部滲透，確保芯線受到機(jī)械錨固作用而減少遷移的危險(xiǎn)。錨固作用而減少遷移的危險(xiǎn)。緊密型簾線既緊密型簾線既可做胎體增強(qiáng)材料又可做帶束可做胎體增強(qiáng)材料又可做帶束層增強(qiáng)材料層增強(qiáng)材料，它具有強(qiáng)度高，黏合保持性好，它具有強(qiáng)度高，黏合保持性好，耐屈撓性、耐磨損性和耐沖擊性好等優(yōu)異性耐屈撓性、耐磨損性和耐沖擊性好等優(yōu)異性能。能。目前正

51、在成為越來越受歡迎的子午線輪胎骨目前正在成為越來越受歡迎的子午線輪胎骨架材料。架材料。 3.3.開放型結(jié)構(gòu)開放型結(jié)構(gòu)開放型結(jié)構(gòu)是將單絲捻制成松開放型結(jié)構(gòu)是將單絲捻制成松散結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線，即捻度較散結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線，即捻度較低，單絲之間的縫隙較大低，單絲之間的縫隙較大。與普通結(jié)構(gòu)鋼絲簾線不同，中中心沒有封閉空間，膠料容易滲心沒有封閉空間，膠料容易滲透人內(nèi)，既提高了簾線與橡膠透人內(nèi)，既提高了簾線與橡膠的黏合強(qiáng)度，又防止了鋼絲銹的黏合強(qiáng)度，又防止了鋼絲銹蝕。蝕。圖圖3-6 3-6 開放型結(jié)構(gòu)簾線斷面開放型結(jié)構(gòu)簾線斷面(1 (14 40.250.25 OC)OC)目前轎車子午胎帶束層常用的開放型結(jié)構(gòu)鋼絲

52、簾線目前轎車子午胎帶束層常用的開放型結(jié)構(gòu)鋼絲簾線，如2+20.30HT與普通結(jié)構(gòu)150.25, 前者的單絲松散排列，間隙較大，無封閉空間，而后者的中心有個(gè)封閉的空間。2+2+0.30HT 1 5 0.254.4.高強(qiáng)度型高強(qiáng)度型高強(qiáng)度鋼絲簾線不是簾線結(jié)構(gòu)上的不同，而高強(qiáng)度鋼絲簾線不是簾線結(jié)構(gòu)上的不同，而是主要在是主要在原材料盤條的化學(xué)成分和力學(xué)性能原材料盤條的化學(xué)成分和力學(xué)性能上與普通強(qiáng)度鋼絲的要求有所不同上與普通強(qiáng)度鋼絲的要求有所不同。高強(qiáng)度鋼絲盤條的碳含量比普通強(qiáng)度鋼絲要高強(qiáng)度鋼絲盤條的碳含量比普通強(qiáng)度鋼絲要高高10%10%左右，從而盤條的力學(xué)性能不同。左右，從而盤條的力學(xué)性能不同。表表3

53、-7 3-7 高強(qiáng)度與普通強(qiáng)度鋼絲盤條主要力學(xué)性能對(duì)比高強(qiáng)度與普通強(qiáng)度鋼絲盤條主要力學(xué)性能對(duì)比 表3-8 高強(qiáng)度和普通強(qiáng)度鋼絲簾線物理性能對(duì)比+5%。+5%。江蘇興達(dá)公司在高強(qiáng)度鋼絲簾線的研制江蘇興達(dá)公司在高強(qiáng)度鋼絲簾線的研制開發(fā)方面取得了一定成績(jī)，目前已可以開發(fā)方面取得了一定成績(jī)，目前已可以生產(chǎn)生產(chǎn)l l2 20.30 HT0.30 HT，2+22+20.25 HT0.25 HT，2+22+20.35 HT0.35 HT，2+72+70.28 HT0.28 HT，3 30.20+60.20+60.35 HT0.35 HT等近等近1010種高強(qiáng)度鋼絲種高強(qiáng)度鋼絲簾線。簾線。高強(qiáng)度鋼絲簾線往往不

54、采用高強(qiáng)度鋼絲簾線往往不采用普通結(jié)普通結(jié)構(gòu)型簾線構(gòu)型簾線，而是伴隨著采用緊密型，而是伴隨著采用緊密型和開放型結(jié)構(gòu)簾線，目前已應(yīng)用于和開放型結(jié)構(gòu)簾線，目前已應(yīng)用于子午線輪胎中的有子午線輪胎中的有1 112120.22 HT0.22 HT，3 30.365+90.365+90.34CC+1 HT,0.34CC+1 HT,5 50.23 HTOC,30.23 HTOC,30.30 HTOC0.30 HTOC。 5.5.高伸長(zhǎng)率和高抗沖擊型高伸長(zhǎng)率和高抗沖擊型主要特點(diǎn)主要特點(diǎn): :伸長(zhǎng)率（伸長(zhǎng)率（約為約為7.5%7.5%）比普通鋼絲簾（）比普通鋼絲簾（約為約為1.7%1.7%）要大要大5%5%左右。左

55、右。高伸長(zhǎng)鋼絲簾線采用高伸長(zhǎng)鋼絲簾線采用同捻向結(jié)構(gòu)并且捻距較小同捻向結(jié)構(gòu)并且捻距較小，因此因此其斷裂伸長(zhǎng)率或低負(fù)荷伸長(zhǎng)率較大，能承受較大的沖其斷裂伸長(zhǎng)率或低負(fù)荷伸長(zhǎng)率較大，能承受較大的沖擊，且有較好的耐疲勞性能擊，且有較好的耐疲勞性能。如普通高伸長(zhǎng)簾線如普通高伸長(zhǎng)簾線3 34 40.22 HE0.22 HE，3 37 70.20 HE0.20 HE和和4 44 40.22 HE0.22 HE等。但這類簾線滲膠不充分，而且簾等。但這類簾線滲膠不充分，而且簾線覆膠后，其斷裂伸長(zhǎng)率往往會(huì)損失線覆膠后，其斷裂伸長(zhǎng)率往往會(huì)損失50%50%左右。左右。 與高伸長(zhǎng)鋼絲簾線相比，高抗沖擊型鋼絲簾線與高伸長(zhǎng)鋼絲

56、簾線相比，高抗沖擊型鋼絲簾線具有高伸長(zhǎng)和高抗沖擊性具有高伸長(zhǎng)和高抗沖擊性。新型結(jié)構(gòu)鋼絲簾線新型結(jié)構(gòu)鋼絲簾線5 50.35 HI0.35 HI和和5 50.38 HI0.38 HI屬于高抗沖擊型鋼屬于高抗沖擊型鋼絲簾線。絲簾線。特點(diǎn)：特點(diǎn)：?jiǎn)谓z直徑相對(duì)較大，有利于簾線的耐剪切性；單絲直徑相對(duì)較大，有利于簾線的耐剪切性；且簾線經(jīng)過特殊變形，捻距大，膠料滲透充分，特且簾線經(jīng)過特殊變形，捻距大，膠料滲透充分，特別是簾線在覆膠后仍具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率（大于別是簾線在覆膠后仍具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率（大于6%6%）, ,因而可以改善耐沖擊性和耐腐蝕性。因而可以改善耐沖擊性和耐腐蝕性。該簾線只需一次成型，制造成

57、本低；簾線直該簾線只需一次成型，制造成本低；簾線直徑小，壓延厚度減小，可以減小輪胎質(zhì)量和徑小，壓延厚度減小，可以減小輪胎質(zhì)量和降低成本。降低成本。其典型結(jié)構(gòu)為其典型結(jié)構(gòu)為5 50.35 HI0.35 HI用以替代用以替代3 34 40.22 HE0.22 HE，5 50.38 HI0.38 HI用以替代用以替代3 37 70.20 HE0.20 HE。鋼絲簾線鋼絲簾線4 42 20.35 E0.35 E和和3 37 70.22 HE0.22 HE與與新結(jié)構(gòu)高抗沖擊型鋼絲簾線新結(jié)構(gòu)高抗沖擊型鋼絲簾線5 50.38 HI0.38 HI的性的性能對(duì)比見表能對(duì)比見表注注: A-4: A-42 20.3

58、5 E; B-30.35 E; B-37 70.22 HE; C-50.22 HE; C-50.38 HI0.38 HI。6 6全滲透型全滲透型(a) TRU(a) TRU簾線斷面簾線斷面 (b)(b)普通開放式簾線斷面普通開放式簾線斷面 為多邊形為多邊形 為圓形為圓形 圖圖3-8 3-8 不同結(jié)構(gòu)鋼絲簾線斷面示意不同結(jié)構(gòu)鋼絲簾線斷面示意全滲透型鋼絲簾線是一種全新的子午線輪胎用鋼絲簾全滲透型鋼絲簾線是一種全新的子午線輪胎用鋼絲簾線，也稱為線，也稱為TRU (Total Rubber Penetration)TRU (Total Rubber Penetration)簾線簾線，與普通簾線相比，其

59、與普通簾線相比，其鋼絲排列的斷面呈多邊形而不是鋼絲排列的斷面呈多邊形而不是圓形。圓形。與普通鋼絲簾線的制造工藝的區(qū)別：與普通鋼絲簾線的制造工藝的區(qū)別：全滲透型鋼絲簾線在成型過程中通過特別的鋼全滲透型鋼絲簾線在成型過程中通過特別的鋼絲預(yù)變形設(shè)備，對(duì)鋼絲簾線施加特別的預(yù)變形，絲預(yù)變形設(shè)備，對(duì)鋼絲簾線施加特別的預(yù)變形，使鋼絲之間的間隙始終保持恒定，從而使得在使鋼絲之間的間隙始終保持恒定，從而使得在壓延或擠出過程中，橡膠能夠充分滲透到簾線壓延或擠出過程中，橡膠能夠充分滲透到簾線中去，因而提高鋼絲的耐腐蝕和耐疲勞性能，中去，因而提高鋼絲的耐腐蝕和耐疲勞性能，延長(zhǎng)輪胎使用壽命。延長(zhǎng)輪胎使用壽命。 橡膠全滲

60、透鋼絲簾線具有如下優(yōu)點(diǎn)。橡膠全滲透鋼絲簾線具有如下優(yōu)點(diǎn)。 (1)(1)更好的橡膠滲透性更好的橡膠滲透性 阻止任何濕氣通道的產(chǎn)生，阻止任何濕氣通道的產(chǎn)生，還可以提高鋼絲壓延和擠出速度，提高生產(chǎn)效率；還可以提高鋼絲壓延和擠出速度，提高生產(chǎn)效率；(2)(2)簾線結(jié)構(gòu)規(guī)整簾線結(jié)構(gòu)規(guī)整 相對(duì)均勻的簾線直徑，簾線直徑相對(duì)均勻的簾線直徑，簾線直徑小，可減小帶束層簾線的密度和用膠量，減小輪胎小，可減小帶束層簾線的密度和用膠量，減小輪胎質(zhì)量，降低輪胎的滾動(dòng)阻力；質(zhì)量，降低輪胎的滾動(dòng)阻力；(3)(3)更高的鋼絲斷裂強(qiáng)度更高的鋼絲斷裂強(qiáng)度 意味著更低的帶束層密度，意味著更低的帶束層密度，使鋼絲間隙大覆膠更好，同時(shí)質(zhì)