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全钢胎用钢帘线及橡胶粘合性能概况钢帘线是随着子午线轮胎(简称子午胎)的发展而发展的，而子午线轮胎又是汽车工业和高速公路飞速发展的伴生物。
传统的斜交胎(conventional bias tyre)是用纤维作为骨架材料的，而新型的钢丝子午线轮胎(radial tyre)则可分为全钢子午胎和半钢子午胎，前者的带束层和胎体全部选用钢帘线为骨架材料，后者的带束层用钢帘线、胎体用纤维为骨架材料。
轿车、轻型载重子午胎一般采用半钢结构，载重子午胎采用全钢结构。
纤维材料先后用过棉帘线、玻璃丝帘线、人造丝帘线、聚酯帘线和尼龙帘线。
前两种已不用或很少用，目前用的是后三种。
西欧以人造丝帘线为主，部分使用聚酯帘线；美国基本上使用聚酯帘线，推广尺寸稳定型聚酯(DSP)；日本主要使用聚酯帘线(DSP的比例较大)，部分超高速轿车使用从西欧进口的人造丝帘线；意大利皮列里(Pirelli)公司使用尼龙66帘线。
钢帘线具有许多优异的力学性能，它与尼龙帘线相比，强度为4：1；耐疲劳性能为420：10；耐冲击性能为330：20。
世界各国广泛使用钢帘线作为汽车轮胎的增强材料，并大量用于运输带、齿形带、高压胶管、自动楼梯扶手等橡胶制品。
钢帘线作为轮胎和其它橡胶制品的增强材料，较之棉纺纤维、聚酯纤维、尼龙丝、粘胶丝等织物具有显著的优点，主要是：1．钢帘线的强度高，是尼龙帘线的4倍，人造丝帘线的6倍。
而且，钢丝抗拉强度的热稳定性好，当达到轮胎正常运转温度(约120℃)时，钢丝能保持原强度的95％左右，尼龙及人造丝分别是85％和70％。
并且，钢帘线是唯一具有明确疲劳极限的骨架材料。
2．钢帘线具有比其它纤维织物好得多的热传导率。
由于它的导热性能好，因此用它作为骨架材料的轮胎或胶带在高速运转时所产生的热量，通过钢帘线的传导，较易散发。
3．钢帘线具有比其它纤维织物高得多的动态弹性率，耐冲击性能好；而且拉伸蠕变小，尺寸稳定。
4．钢帘线柔软，用它作为增强材料的轮胎乘坐舒适，用它作为增强材料的运输带可在很小直径的滚轮上运转。
芳纶帘线性能及在轮胎中的应用研究3王同英 张清水(北京橡胶工业研究设计院 100039) 摘要 进行了芳纶(Twaron)帘线动态力学性能和疲劳性能的研究及其在轿车子午线轮胎、轻载子午线轮胎、工程机械轮胎缓冲层中的应用试验。
结果表明,芳纶帘线具有动态模量高、滞后损失小的优异性能。
芳纶增强轮胎具有轻量、高速及使用寿命长等特点。
关键词 芳纶帘线,动态力学性能,子午线轮胎,工程机械轮胎 目前,子午线轮胎日益向高速、安全、低滚动阻力、节省燃料、减少环境污染等高性能方向发展。
轮胎骨架材料对轮胎性能的影响至关重要,通过对各种骨架材料性能的综合分析对比,认为芳纶将有可能成为高性能子午线轮胎的最佳骨架材料。
芳纶具有高强度、高模量、低滞后损失、耐高温性能好和密度低等特点,兼备了化纤帘线与钢丝帘线的优异性能,但其价格昂贵,严重阻碍了其扩大应用。
在工业发达国家,高性能芳纶子午线轮胎、赛车轮胎、工程机械轮胎等已逐渐商品化,这又促进了芳纶纤维生产的发展。
芳纶是目前高性能纤维中生产和应用能力较大的品种,其生产基本上被美国杜邦公司和荷兰阿克苏公司所垄断。
杜邦公司芳纶的年生产能力为2万余吨,阿克苏公司约为111万t,预计2000年前后芳纶的生产能力将有较大的发展,届时其成本将大幅度下降,无疑将可在子午线轮胎、输送带、高压胶管等橡胶制品中扩大应用。
3参加本课题研究的人员还有:陈振宝、高称意、张燕等。
作者简介 王同英,女,1936年出生。
高级工程师。
1959年毕业于华东纺织工学院(现中国纺织大学)。
主要从事橡胶工业用骨架材料的基础及应用研究。
曾获得国家科学大会奖和化学工业部科技进步三等奖。
已发表论文十余篇。
近几年来,我们对芳纶帘线的结构、性能及其在轮胎中的应用进行了系统的研究,为了使人们能进一步认识芳纶,本文就芳纶的动态力学性能、疲劳性能及芳纶轮胎性能进行讨论。
1 实验111 主要原材料芳纶(Twaron)、尼龙及聚酯帘线均为阿克苏诺贝尔公司产品。
钢帘线知识1、钢帘线的用途：钢帘线是轮胎的主要骨架材料，它用于替代斜交轮胎的锦纶尼龙等帘子布。
斜交轮胎的帘子布排列是交叉的,有很多层:16层级、18层级等等。
全钢子午线轮胎中没有锦纶尼龙等帘子布，它只有一层钢帘线，是径向排布的，称为胎体。
一般还有二到三层窄的钢帘线，交叉排布在轮胎胎冠上，起到束缚轮胎的作用，称为带束层；半钢子午胎的胎体仍是一定层级的帘子布，但它只有带束层采用钢帘线。
全钢子午线轮胎主要用于载重胎，供卡车、大客车等汽车使用,也称为载重全钢子午胎；半钢子午线轮胎主要用于乘用胎，供面包车、轿车等汽车使用, 也称为乘用子午胎。
2、钢帘线的制造：钢帘线制造工艺很复杂，但是概括地说：钢帘线就是由直径为5.5mm的高碳钢丝经处理拉拔为电镀黄铜的高碳钢丝再拉拔成的细钢丝捻制而成的细钢丝绳。
镀黄铜的主要目的是为了和橡胶有好的结合力。
3、钢帘线的特点：用子午线钢帘线替代斜交轮胎的帘子布，是因为钢帘线强度高，以钢帘线为骨架材料制造的轮胎有散热快、轮胎重量轻省油、耐磨性好、高速公路行驶不易爆胎、安全等很多特点。
4、钢帘线的供货和在轮胎中的使用钢帘线是以标准的包装箱方式供货的，包装箱内放置工字轮的类型不同，通常为36个和72个两种，工字轮类型取决于轮胎厂压延机锭子架的要求，分为B40、B60 、B80。
B40、B60缠绕帘线的重量一般在18Kg， B80缠绕帘线的重量一般在36Kg。
钢帘线是由镀铜的钢丝制成，它在潮湿的空气中放置非常容易锈蚀，锈蚀后的钢帘线强度下降很大，影响粘合性能，这样的钢帘线轮胎厂拒绝使用，因此钢帘线的存放、包装、使用对湿度的要求都很严格，必需将其包装在气密性很好的塑料袋中，内放干燥剂和湿度指示卡，抽真空后封口,外面放上纸箱,同托盘架一起包装好.钢帘线在运输过程中严禁淋雨或损坏外包装,到轮胎厂后, 轮胎厂会对钢帘线的各种指标进行检验,有的工厂会要求每批货物附带样品,仅对样品检验,而有的工厂会打开包装箱抽样检验,各轮胎厂的帘线标准是有差异的,因此检验的项目也有差异,用户会按照他们自己的标准和检验结果判定产品合格与否.检验合格且被接收的帘线,在使用前需在恒温恒湿的锭子房中放置一段时间.根据帘线结构及轮胎厂设备的不同,一次使用的帘线工字轮数在500到900之间,这么多的工字轮上的帘线按一定的间距排列一起进入压延机，两边被敷上一定厚度的胶，做成钢丝帘布，不同结构帘线压成的钢丝帘布经过裁断，就成了轮胎胎体或带束层用料。
226 轮 胎 工 业2019年第39卷1＋5×0.20UT钢丝帘线在全钢轿车子午线轮胎胎体中的应用杨京辉，Siegfried Ratzeburg，陈 虎，李海平，苗伟峰[特拓（青岛）轮胎技术有限公司，山东青岛 266061]摘要：采用1＋5×0.20UT钢丝帘线替代2层1100dtex/2聚酯帘布用于胎体，成功制备出全钢轿车子午线轮胎。
结果表明，采用1＋5×0.20UT钢丝帘线制备的全钢轿车子午线轮胎具有刚度大、强度高、滚动阻力小和成本低的优点，1＋5×0.20UT钢丝帘线在轿车子午线轮胎中的应用为成本降低和技术创新提供了新思路。
关键词：超高强度钢丝帘线；全钢轿车子午线轮胎；胎体中图分类号：TQ336.1；TQ330.38＋9 文章编号：1006-8171（2019）04-0226-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2019.04.0226方兴橡胶有限责任公司、特拓（青岛）轮胎技术有限公司和贝卡尔特（中国）技术研发有限公司通力合作，对超高强度钢丝帘线在轿车轮胎骨架材料应用方面做出大胆尝试，创新制造出全钢轿车子午线轮胎，为超高强度钢丝帘线的应用及全新概念轿车轮胎提供了更多可能性。
1＋5×0.20UT钢丝帘线是一种超高强度钢丝帘线，具有良好的机械性能，可以替代聚酯帘布用于全钢子午线轮胎。
本工作通过使用TTA云设计平台仿真软件，在方案实施前，对产品各项性能进行了精准的仿真模拟，对轮胎结构和配方重新进行设计，对成品性能进行预判，并及时修正了相关重要参数，最终成功使用1＋5×0.20UT钢丝帘线替代2层1100dtex/2聚酯帘布制造出全钢轿车子午线轮胎，成品轮胎各项性能均达到或超过国家标准。
本文对研究过程进行简要介绍。
1 实验1.1 主要原材料1＋5×0.20UT钢丝帘线，贝卡尔特（中国）技术研发有限公司产品。
芳纶帘线在全钢载重汽车子午线轮胎胎圈中的应用尚文跃（银川佳通轮胎有限公司，宁夏银川 ７５００１１） 摘要：介绍１１００ｄｔｅｘ／１×２芳纶帘线在全钢载重汽车子午线轮胎胎圈中的应用。
１１００ｄｔｅｘ／１×２芳纶帘线替代锦纶帘布用于全钢载重汽车子午线轮胎胎圈包布，胎圈生产工艺简化，成品轮胎强度性能、耐久性能、水压试验安全倍数均达到设计要求，生产成本降低。
关键词：芳纶帘线；锦纶帘布；包布；胎圈；载重汽车子午线轮胎 全钢载重汽车子午线轮胎市场需求经过快速增长后趋于饱和，销售增长速度逐渐趋缓直至下降。
各轮胎生产企业不得不在提高产品质量的同时降低生产成本，以提高产品的竞争力。
新材料的应用无疑是一种重要的提质降耗手段。
芳纶纤维是一种由美国杜邦公司首先开发的橡胶骨架材料，具有强度和模量高、质量小、韧性和热稳定性好的特点，目前许多芳纶纤维产品已经应用到轮胎上，如乘用车子午线轮胎胎体、带束层、冠带层、胎圈及肩垫胶中。
本工作以１１００ｄｔｅｘ／１×２芳纶帘线替代９３０ｄｔｅｘ／２ ３０Ｅ锦纶帘布用于１１．００Ｒ２０ １８ＰＲ全钢载重汽车子午线轮胎胎圈包布。
现将研究情况简介如下。
１ 实验１．１ 主要原材料１１００ｄｔｅｘ／１×２芳纶帘线，直径 ０．５５ｍｍ，单根断裂强力 ≥３３０Ｎ，断裂伸长率 ３．８％，４４Ｎ定负荷伸长率 ０．６２％，覆胶量 ５％～７％，线密度２６６ｇ·ｋｍ－１，杜邦中国集团有限公司产品。
１．２ 主要设备巴太尔六角形钢丝圈缠绕机，美国巴太尔公司产品；螺旋包布机，国产产品；ＶＡＳＴ４型四鼓成型机，荷兰ＶＭＩ公司产品。
２ 结果与讨论２．１ 工艺性能（１）１１００ｄｔｅｘ／１×２芳纶帘线是覆胶帘线，其用于钢丝圈包布时生产工艺简单。
芳纶帘线与９３０ｄｔｅｘ／２ ３０Ｅ锦纶帘布用于钢丝圈包布时工艺对比如表１所示。
表１ 芳纶帘线与锦纶帘布用于钢丝圈包布中的工艺对比项 目芳纶帘线锦纶帘布压延不进行进行钢丝圈预硫化不进行进行帘布纵裁不进行进行 （２）芳纶帘线用于钢丝圈包布时是单丝缠绕，其接头无法和钢丝圈直接粘合，须采取相应的工艺措施进行处理。
HMLS帘子线的模量和轮胎耐久的关系先说说半钢子午线轮胎为何要用HMLS帘子线：如果帘子线是一种弹性材料，那么在转弯时，我们转动方向盘，轮毂也随之转动，如果帘线没有模量，轮胎的外壳与地面接触，依然保持向前运动，这样汽车就会失控。
因此帘线的模量越高，轮胎的可操纵性能STEERING越好。
由于半钢子午胎主要是轿车轮胎，高速转动中，容易升温，如果骨架材料随着温度的提高，模量就会大幅度下降。
断裂伸长变大，定负荷伸长也变大，就将严重影响轮胎对转向的反应能力，方向打小了，转弯不足，打大了，则会转向过度，来不及复位，造成事故。
因此早先开发子午线轮胎使用的帘子线是人造丝的，目前依然在高速轮胎上使用。
而当今子午线轮胎大量使用聚酯工业丝，其主要原因是价格成本的因素，聚酯的生产成本远远低于人造丝，而且也低于锦纶工业丝，因此聚酯占据了半钢子午线轮胎胎体骨架材料的90%以上的市场空间：那么人造丝和聚酯工业丝的差异在哪里？我们可以从下图看出其中的差异：rayon 人造丝aramid 芳纶PA66 锦纶66 PA6 锦纶6PET HMLS 聚酯高模低收缩PET regular 聚酯普通高强上述材料中，人造丝和芳纶是热固性材料，因此在高温下，会分解，不会熔融，而聚酯、锦纶均为热塑性材料，超过玻璃化温度以后，材料的机械性能会接近橡胶。
在高温下材料会熔融。
从上图可见，在常温下，除了芳纶外，所有的骨架材料似乎没有很大的本质差异，人造丝的模量并没有想象的高，但到了130℃后，人造丝中的水分完全干燥了，模量反而高了，热固性材料，不会随温度的提高，而出现模量的大幅度下降。
而聚酯和锦纶纤维是热塑性材料，玻璃化温度在50-80℃之间，因而在高温下，模量和断裂伸长均发生了变化，模量显著下降，而断裂伸长明显变大。
因为我们轮胎在高速下的温度会由于橡胶、帘线的滞回特性，出现温升，温度可达100温度左右，显然轮胎帘线在高温下的模量就显得十分重要了。
那么如何提高聚酯在高温下的模量就成为聚酯替代人造丝的关键：我们再来比较不同的聚酯的特性：普通工业丝HMLS1 - 在20℃时的强伸曲线2 - 自由收缩后在20℃时的强伸曲线3 - 自由收缩后在80℃时的强伸曲线4 - 自由收缩后在120℃时的强伸曲线所谓自由收缩是是模拟帘线在橡胶中的硫化过程，因此模拟190度的硫化温度，让聚酯工业丝在烘箱中受热15分钟，受热过程中不施加任何张力。
国产高模量低收缩聚酯帘线在高性能轿车子午线轮胎中的应用陈敏玲,阙元元(北京橡胶工业研究设计院,北京 100039),可满足V 中图分类号:T Q330138+9;U4631341+16 文献标识码:B 文章编号:100628171(2002)0720406204 随着高等级公路和豪华轿车的发展,轮胎的速度级别越来越高,汽车对轮胎的性能要求也越来越苛刻。
高性能轿车子午线轮胎的速度级别一般在H级以上,要求轮胎具有高速性能好、滚动阻力低和寿命长的特点。
胎体骨架材料对轮胎的特性,如高速性能、耐久性和操纵性起到很重要的作用。
目前轿车子午线轮胎的骨架材料主要为人造丝、锦纶和聚酯三大类。
由于锦纶帘线的生热特性、尺寸稳定性差以及工艺加工条件的原因,很少在H级以上轮胎中使用。
人造丝帘线具有高初始模量和低收缩率,特别是具有优良的高温模量保持率和所产轮胎硫化后无需后充气,能保证轮胎的外观质量和高速行驶性能。
普通聚酯帘线作为轮胎骨架材料存在许多问题,如轮胎的尺寸稳定性差,高温热收缩率大,致使轮胎胎侧出现凹陷,影响轮胎的均匀性和耐久性。
为提高轮胎的质量,使用普通聚酯的轮胎硫化后需要后充气。
因此过去高性能轿车子午线轮胎基本采用人造丝作为胎体的首选骨架材料。
20世纪80年代,国外开始研究尺寸稳定性较佳的高模量低收缩聚酯帘线(简称DSP),并且在轮胎工业中应用。
近10年来,DSP帘线已开 作者简介:陈敏玲(19532),女,广东番禺人,北京橡胶工业研究设计院高级工程师,主要从事轮胎结构设计工作。
发出3代产品,其尺寸稳定性逐步提高,强度也接近普通聚酯帘线的指标。
据美国联信公司资料介绍,1994年美国市场DSP帘线用量占聚酯帘线总量的80%。
北京橡胶工业研究设计院1995年解剖的美国固特异公司V级轿车轮胎就是采用DSP 帘线。
在欧洲,由于帘线的资源和轮胎加工的历史问题,轿车轮胎的胎体大部分仍采用人造丝,但近年来也逐步转向使用聚酯帘线,尤其是DSP帘线的开发。
