《轮胎工业》年第41卷第4期
DOI：10./j.issn.-..04.
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作者简介：黎宁（—），男，江西南城县人，万力轮胎股份有限公司高级工程师，学士，主要从事轮胎配方设计及材料研究工作。
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聚酯与锦纶66帘布在轿车轮胎冠带中的应用对比
黎宁，姚志敏，陈耀华，王志远，罗吉良
（万力轮胎股份有限公司，广东广州）
摘要：对比研究聚酯与锦纶66帘布在轿车轮胎冠带中的应用。结果表明：与锦纶66帘线相比，聚酯帘线应用于轿车轮胎冠带中性能稍差，需要进行改善；性能改善后聚酯帘线的断裂强力和断裂伸长率均低于锦纶66帘线，初始粘合性能好，但在过硫和受热老化条件下更易降低，定负荷伸长率随着温度的升高从明显低于锦纶66帘线到逐渐与其接近；性能改善后聚酯帘布应用于H速度级别轮胎冠带中是安全的，高速性能及高速耐久性能优于企业标准要求，但会牺牲轮胎的部分高速均匀性。
主要内容
轮胎冠带
轮胎冠带的主要作用是在高速行驶状态下箍紧带束层，帮助带束层克服强大的离心力，减小带束层在径向上的变形，降低带束层在轮胎高速行驶状态下出现脱层破坏的风险。这就决定了冠带用聚酯帘布需要具备以下基本性能：（1）帘线自身与胶料有良好的粘合性能，并具有很高的高温保持率；（2）具有高模量、热收缩性能，以有效减缓变形。
1聚酯帘线的性能改善
第1种改善方案是：提高聚酯帘线与橡胶的粘合性能，特别是耐热性能；同时提高帘线的定负荷伸长率，降低模量，提高帘线的断裂伸长率。
第2种改善方案是：提高聚酯帘线与橡胶的粘合性能，特别是耐热性能；同时提高帘线的拉伸模量，特别是高温下的拉伸模量。
表1示出了改善方案对聚酯帘线性能的影响。
2聚酯和锦纶66帘线在轿车
轮胎中的应用施工设计
2.1 帘线性能
图1—3分别示出了dtex/2聚酯帘线和dtex/2锦纶66帘线的断裂强力、断裂伸长率和定负荷伸长率与测试温度的关系曲线。
从图1—3可以看出：在强伸性能方面，随着温度的升高，聚酯帘线的断裂强力和断裂伸长率均低于锦纶66帘线；定负荷伸长率则从明显低于锦纶66帘线到逐渐与锦纶66帘线接近；高温下，聚酯帘线的模量下降比锦纶66帘线显著。
比较在过硫情况及热老化后dtex/2聚酯帘线与dtex/2锦纶66帘线的H抽出力，结果如图4所示。
从图4可以看出，聚酯帘线初始粘合性能好，但在过硫或受热老化的情况下，聚酯帘线的粘合性能比锦纶66帘线更容易下降，下降后的粘合性能与锦纶66帘线相当。从试验结果看，聚酯帘线在浸胶和粘合性能方面与锦纶66帘线相当或稍好。
在干热收缩力方面：锦纶66帘布在℃高温下表现出较小的收缩力；收缩力的大小受预加张力的影响，在较大的预加张力下，收缩力表现不明显，没有测到数值，如图5所示。
初步判断，纤维帘布的干热收缩力需要在较高温度下才能明显表现出来，也就是说在轮胎高速运动过程中才能有显著体现；硫化后的轮胎中如果存在较明显的张力，将会向预加负荷一样抵消帘布的干热收缩力的作用。由此推测，所采用的聚酯帘布改善的第1种方案可降低模量、增大伸长率，有降低硫化后轮胎中的残余内应力的作用。同样，判断锦纶66帘布因为模量更低，其在轮胎硫化后的残余内应力会更低，需要用于抵消内应力的热收缩力和帘线伸张就更少，对带束层的紧箍作用更好。
2.2 成品轮胎性能
2.2.1 高速及高速耐久性能
H速度级别聚酯帘布冠带轮胎的高速性能和高速耐久性能按企业内控试验标准进行测试，结果如表2所示。
从表2可以看出，聚酯帘布冠带轮胎的损坏形式均为冠部损坏，但均通过测试。通过测试的速度级别相比标准要求仍有一定富余空间。根据本次试验结果，从安全性角度看，H速度级别轮胎应用此类性能优化过的聚酯帘布是可行的。
/65RV聚酯帘布冠带轮胎的高速性能和高速耐久性能按企业内控试验标准进行测试，结果如表3所示。
从表3可以看出，聚酯帘布冠带轮胎损坏形式基本为冠部损坏，通过测试，但通过测试的速度级别处于标准要求附近，没有富余空间，因此应用聚酯帘布冠带需要慎重。
2.2.2 均匀性
以/55RV轮胎为试验对象进行高速均匀性测试，结果如图6和7所示，RFV为径向力偏差，LFV为侧向力偏差。
从图6和7可以看出：聚酯帘布冠带轮胎的RFV和LFV均大于锦纶66帘布冠带轮胎；且随着速度的增大，聚酯帘布冠带轮胎的RFV较锦纶66帘布冠带轮胎呈增大趋势，LFV则表现出较大的波动。锦纶66帘布冠带轮胎在～km·h-1速度范围内RFV和LFV略低，该范围正好是当前车辆最普遍的行驶速度。
图8和9示出了高速均匀性试验机冲击试验结果，RF为径向力。
从图8和9可以看出：聚酯帘布冠带轮胎径向力出现早，刚性响应快，波峰和波谷衰减更快；锦纶66帘布冠带轮胎表现则相对较为稳定。相对来说，在抗冲击方面，锦纶66帘布轮胎较好，乘坐舒适性会更好一些。
2.2.3 轮胎五刚性
以/55RV轮胎为试验对象进行五刚性测试，结果如表4所示。
从表4可以看出，与锦纶66帘布轮胎相比，聚酯帘布轮胎的径向刚性、纵向刚性、横向刚性和扭转刚性均较大。
3结论
与聚酯帘布相比，锦纶66帘布在轿车轮胎冠带中的应用具有性能优势，但锦纶66帘布较高的价格使轮胎企业考虑聚酯帘布的可行性。聚酯帘布制造企业可从提高帘布粘合性能、调节帘线模量和伸长率的角度出发，改良聚酯帘线的性能以适合轮胎冠带的需要。对于采用降低模量、提高伸长率改善方案的聚酯帘布，其在H速度级别轮胎冠带中应用是安全的，但同时会牺牲部分高速均匀性。继续提高聚酯帘布模量的方案我们没有开展具体的轮胎试制，但已有轮胎企业在进行生产使用。相信在上下游企业的共同努力下，聚酯帘布在低速度级别轮胎冠带中会有一定的应用空间。
ApplicationofPolyesterandNylon66CordinCrownBeltofPassengerCarTire
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