輪胎的生產(chǎn)用材料

輪胎生產(chǎn)用原材料原輔材料區(qū)分原材料：是指以材料原來的形態(tài)構(gòu)成成品或在成品內(nèi)部維持材料特性的配合物。輔材料：是指在成品制造過程中不能構(gòu)成產(chǎn)品實體的材料。

從輪胎斷面圖看輪胎用材料3241區(qū)分材料名稱1膠料，包含配合劑2金屬織物簾線3胎圈鋼絲4纖維織物簾線

輪胎用原材料統(tǒng)計配合體系硫化體系：含硫化劑、促進劑、活性劑等，使橡膠通過化學(xué)交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使可塑的粘彈膠料轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒褂玫母邚椓蚧z。補強填充：保證膠料具有要求的力學(xué)性能，改善加工工藝并降低成本。防護體系：提高硫化膠的耐老化性能，對各類型的老化起防護作用，在一定程度上延長了制品的使用壽命。軟化增塑：改善加工性、耐寒性，也可降低成本。主體材料：是決定硫化膠使用性能及工藝性能的主要因素。骨架材料胎圈鋼絲纖維織物類：尼龍6、尼龍66、聚脂類、人造絲、芳綸等。金屬織物類：鋼絲簾線，包括有緯及無緯兩種，常用到的為無緯鋼絲簾

線，按簾線的構(gòu)成上分，又有OC、CC、普通分類，按強度上分又

有普強（NT）、高強（HT）、超高強（UT）等。作為輪胎受力的主要部位胎圈的主體，直徑及強度不同有不同的分類。1主體材料2補強填充3硫化體系4防護體系5增塑軟化6配合其它7骨架材料8胎圈鋼絲CONTENTS一主體材料NRSBRBRIIR主體材料就是橡膠及其它高分子材料，決定了制品的性能與用途。我公司主要使用橡膠材料。6天然橡膠(NR)天然橡膠是指從自然界中獲得的，主要的采集對象是巴西橡膠樹！NR的主要生產(chǎn)國：泰國、馬來西亞、印度尼西亞、中國、印度等，NR的種類：煙片膠、顆粒膠(標準膠)、恒粘或低粘等特殊天然膠等。我公司現(xiàn)用NR有RSS#3(煙片)，STR10#、STR20#、SCR5#(標準)，SMR_L(低粘類)。主體材料介紹——NRNR相關(guān)性質(zhì)NR大分子鏈結(jié)構(gòu)單元是異戊二烯，其它基團位于末端或支鏈中。非橡膠類物質(zhì)占總量的5%-8%，為蛋白質(zhì)、水/灰份、丙酮抽出物。忽略此類相關(guān)，NR的結(jié)構(gòu)式可認為是：區(qū)分特點區(qū)分特點類型不飽和非極性的自補強橡膠粘著性粘著性好耐磨性彈性較好，僅次于BR，耐磨性好機械強度格林強度高，拉伸強度高耐龜裂性氣密性好化學(xué)穩(wěn)定性鏈烯烴化學(xué)反應(yīng)，返原及老化耐溶劑性耐酸堿良，耐油及燃料油差電絕緣性一種較好的絕緣材料耐寒性耐寒性好，耐熱性差加工性能易塑煉，易包熱輥，塑性大，易于壓出，加工性能良好NR的使用特點：合成橡膠(SR)：合成橡膠是人們采用化學(xué)加工方法由相關(guān)單體制作的具有橡膠特征的高彈性聚合物材料。如SBR是由丁二烯與苯乙烯經(jīng)化合而成的高彈聚合體。常見的SR有：異戊橡膠(IR)、丁苯橡膠(SBR)、順丁橡膠(BR)、丁基或鹵化丁基橡膠(IIR、X-IIR)、乙丙橡膠(EPM、EPDM)等。其中各不同種類又有不同牌號的商品。公司用：SBR1712、SBR1500、SBR1721、SBR1502、BR9000、IR、EPDM、Br_IIR等。主體材料介紹——SRSBR（丁苯膠料）簡介1）丁苯膠是世界產(chǎn)量、用量最大的合成膠，且70%用于輪胎制造業(yè)。2）SBR單體為丁二烯（C=C-C=C）、苯乙烯（）。3）在正常的SBR中，苯乙烯含量為23.5%(重量%)，摩爾比為1：6。4）按聚合方法分類，SBR有乳液聚合(E-SBR)、溶液聚合(S-SBR)。5）SBR較NR耐磨耗、濕地抓著力高，但生熱高，加工困難。6）溶聚較乳聚有較低的滾動阻力，高的抗?jié)窕约傲己玫木C合性能。C=CSBR的基本情況SBR：Styrene-ButadieneRubberSBR的分類區(qū)分BR的簡單介紹BR：polyButadieneRubber，高順式聚丁二烯橡膠。輪胎行業(yè)主要使用高順式的聚丁二烯橡膠。BR的特點及使用BR因為其分子鏈不含側(cè)基，分子鏈的柔性好，所以具有以下特點：1）良好的彈性和優(yōu)異的耐寒性，很低的玻璃化溫度。2）耐磨耗性好，耐老化性能好，但老化后變硬且易崩花。3）動態(tài)生熱低，但濕動抓著力不好。4）耐曲撓性良好，但抗刺穿性不佳。在輪胎行業(yè)BR的使用：1）S/W部，與NR并用，以改善耐曲撓、耐O3老化性能。2）T/D部，與NR/SBR并用，增加膠料的耐磨耗性，保持良好的熱穩(wěn)定性及低的行駛溫度。IIR的簡單介紹IIR：丁基橡膠，異丁烯橡膠。由異丁烯與少量異戊二烯聚合。前者是主體材料，后者是用于提供可交聯(lián)的雙鍵。IIR具有高飽合度。H_IIR的簡單介紹H_IIR：鹵化丁基橡膠，包括氯化、溴化。目的：1）提高硫化速度；2）提高與不飽和橡膠的相溶性。

3）改善自粘性和與其它材料的互粘性；

4）氯化的含氯量為1.1%~1.3%，溴化的含溴量約為2%。IIR、H_IIR的特點及應(yīng)用1）優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性、耐油性及絕緣性。2）低的彈性及優(yōu)良的阻尼性。3）優(yōu)異的氣密性（低的氣壓損失率）。IIR、H_IIR的特點IIR、H_IIR的應(yīng)用1）輪胎行業(yè)：氣密層(I/L)、內(nèi)胎(tube)、膠囊(bladder)。2）衛(wèi)生行業(yè)：醫(yī)藥用容器塞、防護面具、食品用包裝袋、3）工業(yè)行業(yè)：橋梁支承/鐵路減震墊、油槽襯里、傳送帶和油管。二補強與填充體系

總述C/BSILICA

惰性填充劑17補強填充體系介紹——總述未補強的純胎面膠的磨耗壽命不足5000公里，加入50份適宜的C/B后，磨耗壽命可提高10倍。對于SBR與BR來說，經(jīng)C/B補強后，強度也可以提高10倍左右?；钚蕴畛鋭杭尤肽z料中能提高硫化膠的耐磨耗、模量、抗張強度等性能，同時起到降低成本的作用，如炭黑、白炭黑等；惰性填充劑：加入膠料中補強作用很弱，但基本上不影響膠料性能，并降低膠料成本、改善加工工藝，如陶土、CaCO3等。對填料(填充劑)的一個常用但不精確的分類生膠為什么要進行補強？C/B介紹C/B是烴類不完全燃燒或熱解制得的具有高度分散性的黑色粉末狀的物質(zhì)，主要由元素C組成。爐法C/B：烴類在反應(yīng)爐中不完全燃燒制取的。槽法C/B：是天然氣與油類火焰與槽鋼接觸制造的。熱裂C/B：由天然氣熱解制得的。乙炔C/B：由乙炔放熱熱解制得。燈煙C/B：在敞口淺盤中燃燒烴類制取的。炭黑按制法的分類：現(xiàn)在輪胎行業(yè)使用的C/B主要是爐法C/B?，F(xiàn)在通用的分類方法是ASTM分類方法?。/B的分類——ASTM法“S”代表硫化速度慢的酸性槽黑和預(yù)氧化爐黑，“N”代表正常硫化速度的中性和堿性爐黑和熱裂法炭黑。第一個數(shù)字代表C/B粒徑范圍，從表中可以看出；第二、三個數(shù)字是任意給定的，表明此種C/B的個性。炭黑的性質(zhì)及用量對膠料的影響加工性比表面積↑結(jié)構(gòu)增加

硫化性能比表面積↑結(jié)構(gòu)增加填充容量減小減小

硫化速度減慢變化小混入時間增加增加

拉伸強度增加減小充油能力變化小增加

模量MAX后下降增大分散能力下降提高

硬度增加增大膠輥間隙增加增加

伸長率MIN后增加下降粘度增加增加

耐磨耗性提高提高焦燒時間減小減小

搞撕裂性提高變化小壓出收縮率減小減小

搞割口增長性提高下降壓出光滑度提高提高

耐屈撓性提高下降壓出速度減小變化小

彈性減小變化小實驗室檢測項目的對應(yīng)

生熱增加稍增加區(qū)分比表面積↑結(jié)構(gòu)增加

壓縮變形變化小變化小項目I2吸收值↑DBP吸收值↑

導(dǎo)電性增加變化小影響炭黑的性質(zhì)的因素：粒徑(比表面積)與C/B的結(jié)構(gòu)性輪胎行業(yè)常用C/B名稱統(tǒng)計我公司現(xiàn)采用的及其它常見C/B統(tǒng)計白炭黑的簡介白炭黑：擁有一定的補強性的一種白色的無機填加劑。使用演變：Rx(SiO3)y(1957年以前)→SiO2?nH2O20世紀90年代初，米其林通過用高分散性白炭黑替代胎面膠中的炭黑創(chuàng)立了低滾動阻力的概念，使節(jié)省燃油成為現(xiàn)實，“綠色輪胎”由此產(chǎn)生。為白炭黑的應(yīng)用開辟了新的天地。GreenTireSilicaSilica補強在輪胎中的使用及效果

Tread部位：

-低滾動阻力，高制動性。

-抗剝離性增加，抗切割性好。

C/C、Belt部位：

-粘著性增加。1）輪胎滾動阻力降低，燃料消耗減少；2）防滑性能和安全性能提高。

I/L部位：-與BIIR使用透氣性增加采用改性劑以調(diào)節(jié)性能區(qū)分不利點No.01界面面積小，與橡膠親和性差No.02易結(jié)團，不利于混煉的分散No.03遲緩硫化，易于其它組分作用No.04易吸附其它配合劑，不利于分散No.05易脫水形成硅氧基，不利于粘合No.06結(jié)構(gòu)硬化，貯藏過程粘度增加白炭黑使用不利點及解決方案當(dāng)今的世界橡膠行業(yè)，改善白炭黑的性能主要以偶聯(lián)劑為主，而在偶聯(lián)劑中又以硅烷偶聯(lián)劑占用量最大。在硅烷偶聯(lián)劑中，公司所采用的是TESPT(Si-69)

四硫化雙(三乙氧基丙基)硅烷偶聯(lián)劑聚合物+偶聯(lián)劑+白炭黑工作原理此反應(yīng)強烈依賴于溫度的高低惰性填充劑的使用1使用目的：

1）改善加工性。如減少膠料形變，增加壓出物表面平坦性等。

2）降低成本。使用后，容積單價與重量單價均大幅下降。2使用類型：

1）硅酸鹽類。如陶土、高嶺土。

2）碳酸鹽類。如碳酸鈣。3其它情況：1）即使是惰性填充劑，依然有一定的補強性。

2）在表面活性化以后，補強性能有很大的提高。

3）惰性與活性是相對的。活性陶土對NR有補強，但對CR無效。三硫化體系

總述

硫化劑

促進劑

活化劑

預(yù)硫化防止及其它28硫化及相關(guān)配合劑硫化：線性大分子通過化學(xué)反應(yīng)，形成立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的過程。此過程使穩(wěn)定了制品的形狀，也提高了制品的性能。如果不經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)，橡膠線性大分子就算是經(jīng)過了補強也沒有實用價值，重要的性能如磨耗、強度均是經(jīng)過硫化反應(yīng)后才體現(xiàn)的。硫化體系硫化劑是指能使線性大分子產(chǎn)生硫化作用的物質(zhì)。促進劑是指能加快硫化反應(yīng)、縮短硫化時間的物質(zhì)?；钚詣┦侵改軈⑴c反應(yīng)且提高促進劑活性的物質(zhì)。防焦劑是能使膠料在加工過程中不發(fā)生早期硫化的物質(zhì)。一個完整的硫化體系包括以下幾種配合劑必須硫化進行的歷史硫化劑的使用橡膠用硫化劑的品種類型不斷增加：1）天然及二烯類合成膠：硫、碲、硒、含S化合物等；2）飽和度大及特種膠：過氧化物、醌或胺類、樹脂、金屬氧化物等。但現(xiàn)階段S仍然是硫化劑的首選?。?！正常使用的S有二種：硫磺粉(Sulfur)、不溶性硫磺(InsolubleSulfur)硫磺粉充油不溶性硫磺硫磺粉(Sulfur)：黃色固體，將硫化物礦石熔煉后經(jīng)120℃冷卻結(jié)晶后粉碎篩選而成。硫磺粉在膠料中可溶，且溶解度隨溫度升而高。所以當(dāng)溫度降低或使用量超出溶解極限時，會噴出膠料表面，嚴重影響粘性及加工性！使用：正常S用量及低粘合要求的膠料均可使用??！不溶性硫磺(In_Sulfur)又稱彈性硫磺，是結(jié)晶S加熱熔融后在室溫下急冷而制得。所以其價格較S是極其的高！使用：此類S不可溶于橡膠中。所以可防止噴霜并保證半制品的加工性能！所以在重要的和高S用量的膠料均使用不溶性硫磺！！缺點：不穩(wěn)定，在105℃下立刻轉(zhuǎn)化為普通S！解決：在盡可能低的溫度下，盡可能短的時間內(nèi)進行加硫混煉?。×蚧堑某Ｓ闷贩N促進劑的使用硫化促進劑使用效果：1）加快硫化反應(yīng)速度；2）縮短硫化時間；3）降低硫化溫度；4）減少硫化劑用量；5）改善硫化膠的外觀及物理機械性能。提高生產(chǎn)效率節(jié)能降耗、成本節(jié)減性能向上由硫化進行歷史中可知，促進劑是硫化體系是必不可少的物質(zhì)！??！促進劑使用歷史上有無機與有機促進劑，無機使用早，但效果差，硫化膠性能也差！現(xiàn)使用及研究的促進劑均為有機類促進劑！?。☆悇e促進劑性能簡介分類促進速度安全性酸堿性硫化膠性能相對活性定伸應(yīng)力醛胺類慢較好堿較差高高胍類中好堿較差高高噻唑類中快中等酸較差低低次磺酰胺類(亞胺)快速延遲好中好中中二硫代磷酸鹽快速新品種促進劑，前景好秋蘭姆類偏超較差酸較好高高硫脲低差中性差高高黃原酸類最快很差酸很好高高二硫代氨基甲酸鹽超差酸很好高高現(xiàn)公司混煉工程用促進劑名稱HKCode別名全稱DMAAX106MBTS二硫化苯并噻唑CZAAX202CBSN-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰胺DZAAX201DCBSN,N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺NSAAX206TBBSN-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺HAAX305無六亞甲基四胺DAAX901DPG二苯胍TTAAX405TMTD二硫化四甲基秋蘭姆活性劑使用目的與現(xiàn)況活性劑又稱助促進劑，作用是提高促進劑的活性！現(xiàn)在的幾乎所有的促進劑都必須在活性劑的存在的條件下才能充分發(fā)揮其促進效能！1）現(xiàn)用活性劑均為ZnO與硬脂酸(十八鏈烷一元酸)并用?。?！2）ZnO在NR中作補強劑，IIR及CR中作硫化劑又起熱穩(wěn)定作用！3）S/A在配合中也可起軟化劑作用！促進C/B的分散！活性劑的作用預(yù)硫化防止預(yù)硫化防止就是防焦！起焦燒防止作用的物質(zhì)為防焦劑！所謂焦燒，就是指在加工過程中，膠料出現(xiàn)的早期硫化現(xiàn)象！防焦劑使用的作用是提高膠料加工操作過程的安全性。目前最常用且效果最佳的防焦劑是CTP(PVI)！PVI用量對t5的影響！PVI用量對強度的影響！四防護體系

老化老化防止公司現(xiàn)用防護劑38老化：橡膠制品在貯存與使用中，發(fā)生其主要物理機械性能隨時間下降的現(xiàn)象！隨著老化進行，制品性能會完全喪失使用價值！影響老化的外界因素老化基本概念老化的內(nèi)部原因：高分子材料分子結(jié)構(gòu)變化?。?！作為輪胎來講，S/W是老化最嚴重的部位！1）疲勞老化；2）熱氧老化；3）光氧老化；4）臭氧老化；5）介質(zhì)老化；各老化發(fā)生頻率：2＞4＞1＞3老化防止老化是不可逆化學(xué)反應(yīng)過程，因此必須在制品中加入稱為防老劑的某些化學(xué)物質(zhì)來提高其對抵抗老化破壞作用的能力！以期延緩或抑制老化過程，從而延長制品的貯存期和使用壽命！現(xiàn)所有的防護方法可以分為兩類：1）物理防護法：避免橡膠與老化因素相互作用，如共混，表面處理。2）化學(xué)防護法：加入老化反應(yīng)阻止或延緩劑通過化學(xué)反應(yīng)進行防護。防老劑亦分為：主要是：蠟類物理防老劑胺類：酮胺、對苯二胺化學(xué)防老劑現(xiàn)常用防老劑統(tǒng)計常用防老劑使用性能◎表示優(yōu)秀；○表示良好；△表示一般；×表示較差；江蘇工廠現(xiàn)用為4020與RD五增塑與軟化

為什么要軟化或增塑操作油增塑劑43軟化與增塑1.橡膠的加工必須具備一定的可塑度！為提高其塑性，有以下方法：1）加熱。以增加分子間隙或使結(jié)晶聚合物熔融。2）內(nèi)部增塑。在聚合物分子鏈中加入另一單體，以增加塑性。3）塑煉。降低分子量提高可塑性。塑解劑便是此方法的配合劑。4）添加增塑劑。此法最方便、最簡單且最有效果！??！增塑劑為能提高橡膠和膠料變形性能的配合劑，多為合成物質(zhì)。軟化劑是增塑劑的一種，多為油類。現(xiàn)兩者已統(tǒng)稱為增塑劑??！塑解劑是通過化學(xué)反應(yīng)，將橡膠大分子斷鏈，降低分子量。2.橡膠加工中常用到的增塑配合劑：增塑配合劑作用與常用分類1）降低膠料粘度，增加可塑性；2）改善加工性能，促進配合劑特別是C/B的分散；3）改善膠料的耐寒性、低溫屈撓性及伸長率等；4）調(diào)整膠料的成本，如操作油的加入。1.增塑配合劑使用的作用：2.增塑配合劑常用的類別：1）石油系增塑劑；2）煤焦油系增塑劑；3）松油及脂肪油系增塑劑；4）合成增塑劑。物理增塑劑化學(xué)塑解劑A86KA9179等商品化配合劑操作油1.操作油為石油系增塑劑，是石油的高沸點餾分，是烴類化合物。輪胎行業(yè)使用的操作油主要有以下三種：AromaticOilParaffinicOilNaphthenic

Oil操作油的使用區(qū)分結(jié)構(gòu)特性備注A#2Oil芳香基1.與橡膠的相容性最好2.在改善分散、物性、粘合方面最佳3.具有一定的污染性高不飽和度橡膠使用的多N#2Oil環(huán)烷基1.耐寒性好，非污染，色澤穩(wěn)定性好2.具有良好的抗氧性3.相關(guān)性能處于其它兩者中間在通用膠中可使用，飽和膠料中使用P#3Oil鏈烷基1.與膠料相容性差，加工性能差2.橡膠的變色、污染最少，內(nèi)部發(fā)熱少3.彈性與回彈性良好多用于IIR和乙丙膠等三類操作油的特性與區(qū)分統(tǒng)計：HK現(xiàn)基本使用A#2，I/L及部分要求低生熱的膠料使用N#2?。?！HK增塑性樹脂的使用現(xiàn)狀六其它配合物

粘接劑特殊作用的配合劑49金屬粘接劑的使用金屬骨架材料使用多，因此與膠料的粘合及老化便成為大問題?，F(xiàn)用方法為向配合體系中加入金屬粘接劑。金屬粘接體系的使用：1）鈷鹽體系：環(huán)烷酸鈷、硼改性新癸酸鈷鹽等。2）間甲白體系：間苯二酚(接受體)+甲基給予體+白炭黑。3）兩者同時使用的增粘體系。HK現(xiàn)用為鈷鹽粘合體系?。?！特殊作用的配合劑在橡膠行業(yè)中，有一些特殊用途的配合物：1）阻燃；2）導(dǎo)電；3）磁性；4）透明；5）著色；6）發(fā)泡；7）味道；8）特種介質(zhì)；9）吸水；----其它七骨架材料

骨架材料的作用骨架材料的幾個基本概念

纖維織物骨架材料類使用鋼絲簾線骨架材料使用52構(gòu)成輪胎的材料分兩大類：一類是橡膠和配合劑，另一類是骨架材料。骨架材料1）給予外胎足夠的強度，支撐胎體；2）承受車輛對輪胎的負荷（靜、動態(tài)的）；3）限制輪胎使用變形。骨架材料作用：骨架材料種類：1）纖維織物類：尼龍6(66)、聚脂、芳綸、維綸、人造絲?。?！2）金屬織物類：鋼絲簾線。在輪胎中，骨架材料約占總重量的10%~15%。骨架材料的幾個概念1）D：旦(Denier)，單位長度(9000m)的纖維或紗線所具有的重量。2）EPI：EndsperInch，每英寸的簾線根數(shù)，簾線稀或密的表征。1890D/224EPI股線的重量單股線由二根單紗捻制而成經(jīng)線密度12關(guān)于捻的問題1）捻度：單位長度的捻回數(shù)，常用為10cm；2）初捻：單股簾線的加捻，多為Z捻；3）復(fù)捻：股線的加捻，多為S捻；4）捻向：簾線加捻的方向，S下→上(左→右)，相反則為Z向。ZS鋼絲簾線的幾個概念CoreStrandCableWrapSteelCordEXAMPLE(N×F)×D+(N×F)×D+(N×F)×D這N:股數(shù),F: