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汽車用紡織材料的應用現狀
發布日期: [2021/11/8]  共閱讀 [410] 次

輪胎簾子布是汽車輪胎骨架增強材料,約占外胎總重的10%~15%,對輪胎性能和壽命影響很大。簾布層通常由多層浸膠簾線以橡膠黏合而成,起著增強輪胎整體強度和穩定外胎的作用。輪胎簾子線技術含量高,對纖維的強度、伸長性、彈性模量、與橡膠的黏合性、耐疲勞性、尺寸穩定性、耐熱性和耐沖擊性等要求很高,其原料包括錦綸、滌綸、粘膠長絲、對位芳綸和鋼絲等。

錦綸

錦綸模量低,耐蠕變性差,熱收縮率大,其簾布易出現“平點”效應,導致輪胎變形,因此不適用于剛性要求高的子午胎胎體。為提高其尺寸穩定性,DuPont(杜邦)研發出一種名為Hyten的低線密度錦綸66異形纖維,其截面呈圓角矩形,高寬比約為3。荷蘭國家礦業公司也曾開發一種錦綸46簾布,尺寸穩定性和耐熱老化性均優于普通錦綸。我國神馬集團研制的改性錦綸66也可滿足轎車和輕載子午胎的要求。此外,采用低捻度錦綸簾線也可改善其“平點”問題。

滌綸

高模低收縮(HMLS)滌綸簾布又稱尺寸穩定型滌綸(DSP)簾布,適用于剛性要求高的乘用車子午胎胎體,但高溫時會發生胺解,強力下降,因此不適于輪胎運行時發熱大、散熱難的大型輪胎。第1代HMLS滌綸工業絲生產于20世紀90年代,隨后其尺寸穩定性不斷改進,目前,其熱收縮率可達到常規滌綸的一半,模量提高1/4,其發展目標是獲得比粘膠長絲更低的熱收縮率和更高的模量。

聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)

經分子結構設計,滌綸分子鏈上的苯環被萘環取代,可制得PEN。其是美國Allied Signal公司合成的一種纖維材料,強度、尺寸穩定性和耐溫性均優于滌綸。PEN簾布可制造高速、高性能輪胎,在國外已實現商品化生產,而國內研發較少。日本東洋紡(Toyobo)與帝人(Teijin)公司合作開發了PEN/PET皮芯型復合纖維;浙江海利得公司也為開發高性能PEN簾子布與帝人公司展開了合作。、

粘膠長絲

粘膠長絲的熱穩定性好,尺寸穩定性遠優于錦綸和滌綸,高溫時彈性模量損失少,輪胎高速運行時操縱穩定性高,乘坐舒適。由于其強度較低,纖維使用量較多,從而提高了剪切剛性。但其濕強度和耐疲勞性差,生產過程產生廢液,成本高。

芳綸

對位芳綸的比強度和比模量分別是鋼絲的近6倍和3倍,是錦綸66的2倍和10倍多,耐高低溫性好,制成的輪胎轉向性好,舒適且壽命長。芳綸與錦綸或滌綸混捻得到的復合簾子布,可改善其抗壓縮及彎曲疲勞性能差、不易黏合、成本高的問題。早在20世紀90年代,河南神馬實業股份有限公司就開始關注芳綸材料,開發的芳綸/高強度錦綸66復合浸膠簾布可用于高性能輪胎。芳綸復合簾子布的發展空間很大。