文档介绍：汽车轮胎
曾晓红、郑云仙、陈艳、黄思洁、石春兰
汽车轮胎
安全
舒适
寿命长
物美价廉
滚动阻力
行驶安全
附着性能
缓冲性能
耐磨性能
载荷能力
轮胎的
使用性能
返回
生胶(天然橡胶,合成橡胶,生胶代用品)
配合剂(硫化剂,促进剂,活性剂,补强填充剂,增塑剂,防老剂,特殊配合剂)
骨架材料(纺织帘布及帆布,钢丝)
天然橡胶
蒸发
合成橡胶
轮胎工业常用丁苯橡胶(SBR),顺丁橡胶(BR),丁基橡胶(IIR)
SBR氧化作用比天然橡胶慢,耐热、耐油。但纯胶强度低,需要加补强剂,而其加入配合剂的难度比天然橡胶大。
BR在很宽的温度范围内显示高弹性,耐磨耐曲挠,填充性好。但拉伸强度和撕裂强度低,抗湿滑性不良,加工性能差。
IIR化学稳定性、耐水性、耐油性及绝缘性优良,气密性好(气压损失率低)
生胶代用品
再生胶,丙烯-丁二烯交替共聚橡胶,聚异丁烯橡胶
再生胶有一定的塑性和补强作用,易与生胶和配合剂混合。
丁丙橡胶在轮胎工业最好与其他通用橡胶并用
硫化剂
为什么要硫化?
硫化:线性大分子通过化学反应,形成立体网状交联结构的过程。此过程使稳定了制品的形状,也提高了制品的性能。
如果不经过化学交联,橡胶线性大分子就算是经过了补强也没有实用价值,重要的性能如磨耗、强度均是经过硫化反应后才体现的。
一个完整的硫化体系包括以下几种配合剂
硫化体系
硫化剂是指能使线性大分子产生硫化作用的物质。
促进剂是指能加快硫化反应、缩短硫化时间的物质。
活性剂是指能参与反应且提高促进剂活性的物质。
防焦剂是能使胶料在加工过程中不发生早期硫化的物质。
必需
促进剂
硫化促进剂使用效果:
1)加快硫化反应速度;
2)缩短硫化时间;
3)降低硫化温度;
4)减少硫化剂用量;
5)改善硫化胶的外观及物理机械性能。
提高生产效率
节能降耗、成本节减
性能向上
常用促进剂: 醛胺类, 胍类, 噻唑类, 次磺酰胺类(亚胺), 二硫代磷酸盐, 秋兰姆类, 硫脲, 黄原酸类, 二硫代氨基甲酸盐
促进剂使用历史上有无机与有机促进剂,无机使用早,但效果差,硫化胶性能也差。现使用及研究的促进剂均为有机类促进剂。
活性剂
加入胶料后,能增加促进剂的活性,同时还能减少促进剂的用量或缩短硫化时间。分为有机和无机两种。
大部分有机促进剂,在活性剂的存在下才能有效发挥效能。无机活性剂一般为金属氧化物,如ZnO、Al2O3、氧化镉、氧化钾、氧化镁。
增强填充剂
填充剂分散在胶料后,能显著改善橡胶的性能,主要是弹性、机械强度、耐磨性、抗撕裂性等。降低生胶用量和产品成本。
活性填充剂:加入胶料中能提高硫化胶的耐磨耗、模量、抗张强度等性能,同时起到降低成本的作用,如炭黑、白炭黑等;
惰性填充剂:加入胶料中补强作用很弱,但基本上不影响胶料性能,并降低胶料成本、改善加工工艺,如陶土、CaCO3等。
增塑剂
增塑机理是什么?
或称软化剂,能改善高聚物的加工性能,提高柔性或拉伸强度的物质。加入增塑剂后,高聚物熔体粘度、玻璃化温度、弹性模量降低。
增塑机理:增大分子链间距离,减小分子间的作用力,并产生润滑作用,使分子间容易滑动,从而增加胶料的塑性。
橡胶加工中常用到的增塑配合剂:
1)石油系增塑剂:芳烃油、链烷油、环烷烃油
2)煤焦油系增塑剂:煤焦油、古马龙树脂、煤沥青
3)松油及脂肪油系增塑剂:焦油、松香(油)、动植物油脂肪酸
4)合成增塑剂:苯二甲酸类、脂肪二元酸酯类、脂肪酸类、磷酸酯类、聚酯类
物理增塑剂
化学塑解剂
A86
KA9179
等商品化配合剂
防老剂
老化原因:合成橡胶中含有不饱和基团,易与氧及其他活性物质反应,使分子链产生断裂、交联。
1)疲劳老化;2)热氧老化;
3)光氧老化;4)臭氧老化;
各种老化
发生频率
2>4>1>3
主要是:蜡类
物理防老剂
胺类:酮胺、对苯二胺
化学防老剂