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轮胎配方成分分析 轮胎胶种及添加剂分析

新闻来源:英格尔      
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轮胎作为车辆与路面接触的唯一媒介,对于车辆的性能有着直接影响。橡胶轮胎一般用丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶三者混合物制作,并配以添加剂以达到弹性好、滚动阻力小、耗油低、生热低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、乘坐舒适等性能。

轮胎概述

轮胎的分类有很多种,根据胎体帘布层帘线的排列不同,将轮胎划分为斜交线轮胎、子午线轮胎。斜交线胎的胎体是斜线交叉的帘布层,胎面和胎侧的强度大,但胎侧刚度较大,舒适性差,由于高速时帘布层间移动与磨擦大,并不适合高速行驶。 子午线胎由胎面、胎体、胎侧、缓冲层(或带束层)、胎圈、内衬层(或气密层)六个主要部分组成。胎体是聚合物多层交叉材质,其顶层是数层由钢丝编成的钢带帘布,可减少轮胎被异物刺破的几率。

1、胎面胶性能要求:胎面胶应具有优越的耐磨性,较高的拉伸强度和撕裂强度,良好的耐老化、耐屈挠、耐热、抗刺扎和抗花纹沟裂口等性能。
2、胎侧胶性能要求:胎侧胶应具有良好的强伸性能及耐屈挠龟裂、耐大气老化等性能。

(胎面胶、胎侧胶可用一种胶料制备,但一种胶料难以同时满足各种不同性能的要求,采用分层出形的复合胎面胶,既利于提高产品质量,又可降低成本。)

3、胎体胶料性能要求:(胎体胶料包括缓冲层、外帘布层及内帘布层胶料和油皮胶等)缓冲层胶料性能要求:胶料具有较高定伸应力、弹性和抗剪切性能,同时要求生热低、耐热性好。

 帘布层胶料性能要求:胶料与帘线具有良好的粘合性能,使胎体成为牢固的整体,并要求胶料生热低、耐热及耐屈挠疲劳性好。

油皮胶料性能要求:胶料有一定的强伸性能和较好的耐老化性能,而且要求胶料硫化起
点较快,可塑性不宜过大,防止在硫化过程中向帘布层迁移影响帘布层的性能

4、胎圈胶料性能要求:胎圈由多部件组成,有钢丝圈、填充胶条、钢圈包布、胎圈包布和帘布层,要求部件之间胶料有良好的粘合性能,使胎圈形成一个牢固整体。
5、水胎、胶囊胶料性能要求:应具有良好的耐热性、耐老化性、耐高温撕裂和耐屈挠疲劳性能,而且还应有良好的耐水性能


1.橡胶填料成分
轮胎主要由橡胶组成,橡胶轮胎由于添加剂的不同,其颜色并不固定。例如加入碳黑也称碳烟呈黑色,加入二氧化硅呈白色;二氧化硅再配合染色剂就可任意选择颜色。例如轮胎胎面炭黑用量40~50份。基本上不用非补强填料,或用少量陶土。内胎胶中可用20份左右的陶土或碳酸钙。

2.轮胎橡胶成分

常见橡胶轮胎原料成分分析

丁苯橡胶轮胎

是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶 和热塑性橡胶(sbs)。

顺丁橡胶轮胎

是丁二烯经溶液聚合制得的,顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性,还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎,缺点是抗撕裂性能交差,抗湿滑性能不好。

异戊橡胶

是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显著低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。

乙丙橡胶轮胎

以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件。

氯丁橡胶轮胎

是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。可用作轮胎胎侧

3.轮胎添加剂成分

橡胶轮胎添加剂成分分析

聚丁二烯橡胶

聚丁二烯橡胶与溶聚丁苯橡胶可并用作为节油轮胎胎面胶,具有这种胎面胶的轮胎有最佳的抓着力与磨耗的综合平衡性能,还有较低的滚动阻力,能节省燃料5%。

发泡橡胶

是具有许多微型独立气泡的橡胶。发泡率为20%~30%时可提高冰上摩擦系数3~4倍。这样,通过提高冰上摩擦系数可缩短10%~15%的轮胎制动距离。采用发泡橡胶的无防滑钉轮胎的冰上摩擦力虽然比不上镶钉轮胎,但其摩擦力非常接近。

聚氨脂弹性体

具有高耐磨、可着色、高耐切割性、优良的耐油及耐化学品等优点,而且对人体无毒害作用,又能完全生物降解,且不必添加炭黑和芳烃油,是制造轮胎胎面的理想材料。

BoTred(以淀粉为基料的
新型填充剂)

BoTred是一种以淀粉为基料的新型填充剂。先从玉米中提取玉米淀粉衍生物,变成微滴后经处理转换成生物聚合物填充剂。BloTred为球形粒子,便于将机械能降至最小和降低滚动阻力。

短纤维

短纤维的加入可以提高轮胎的刚性,使得轮胎在行驶过程中承受同样载荷时下沉量明显减小,即轮胎的变形减小,因而滚动阻力也下降;将短纤维用于轮胎胎面时,不仅可以提高胎面的刚性,而且可以使胎面的摩擦系数下降,滚动阻力系数降低,滚动阻力也相应下降。将短纤维应用于轮胎胎面及其它部位时,可通过短纤维的模量和各向异性来改变胶料的性能,以降低轮胎行驶过程中的噪声,另外还能提高轮胎的耐久性能。

硅材料

含硅的轮胎在具备优异抓地力的同时,产生较少的能量损失,从而降低滚动阻力和磨耗力,实现比普通轮胎更胜一筹的省油效果,并尽可能地延长轮胎寿命。

4、轮胎配方分析

英格尔分析运用了“光-色-热-质-元-化”联用技术,该项技术在材料分析领域填补了多项国内空白,运用该技术对产品或样品进行成分定性定量分析。根据客户提供的目标样品,分析成分,还原配方,分析各类橡胶成分,精确到橡胶胶种、助剂、填料分布、硫化体系等具体组成;科学诊断轮胎产品脱层、开裂、变形、材料分布不合理、胎面基部胶厚度较薄硫化不良(过硫、欠硫)等常见橡胶制品质量问题的原因

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