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418 轮胎工业 2023年第43卷270.35ST钢丝帘线在中短途全钢载重子午线轮胎带束层中的应用吴学斌，王乐星，袁利真*双钱集团（新疆）昆仑轮胎有限公司，新疆 乌鲁木齐 831400摘要：研究270.35ST钢丝帘线在中短途全钢载重子午线轮胎带束层中的应用。结果表明：与380.33HT钢丝帘线相比，270.35ST钢丝帘线的线密度减小8%，直径和破断力基本一致，渗胶性能和粘合力提高；以270.35ST钢丝帘线代替380.33HT钢丝帘线用于中短途全钢载重子午线轮胎带束层中，成品轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求，强度性能和耐久性能提高，实际装车路试轮胎肩空病象明显减少。关键词：中短途全钢载重子午线轮胎；钢丝帘线；带束层；成品轮胎性能中图分类号：TQ330.389 文章编号：1006-8171（2023）07-0418-03文献标志码：ADOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2023.07.0418减小碳排放是当今人类社会面临的全球性挑战，因此绿色、节能是未来轮胎的发展方向，这就要求轮胎具备低滚动阻力、抗湿滑等性能以满足市场需求1-3。同时，汽车动力的提高、道路的改善及行驶速度的加快，也对轮胎提出了更高的要求。为了进一步减小轮胎质量、提高轮胎强度，采用更高强度的钢丝帘线是一条有效途径4。在发达国家，高强度（HT）钢丝帘线的用量已占钢丝帘线总用量的60%左右，超高强度（ST）钢丝帘线的用量也已超过20%。为适应市场需求，提高轮胎性能，降低生产成本，本工作研究270.35ST钢丝帘线替代380.33HT钢丝帘线在中短途全钢载重子午线轮胎带束层中的应用。1实验1.1主要原材料270.35ST和380.33HT钢丝帘线，江苏兴达钢帘线股份有限公司产品。1.2主要设备和仪器一次法成型机，天津赛象科技股份有限公司产品；小角度钢丝帘布裁断机，德国Fischer公司产品；CG4/5001300-S型四辊压延机，意大利艾克利公司产品；锭子架，美国RJS公司产品；轮胎强度试验机，高铁检测仪器（东莞）有限公司产品；轮胎耐久性试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品。1.3性能测试钢丝帘线直径、线密度、破断力及刚度等按照GB/T 111832003测试；成品轮胎外缘尺寸和强度分别按照GB/T 5212012和GB/T 45012016进行测试，耐久性能按照企业标准进行测试。2结果与讨论2.1钢丝帘线的基本性能两种钢丝帘线的基本性能检测结果见表1，钢丝帘线结构如图1所示。从表1可以看出，与380.33HT钢丝帘线相比，270.35ST钢丝帘线的线密度减小8%，表1两种钢丝帘线的基本性能检测结果项目270.35ST380.33HT直径/mm1.341.35线密度/（gm-1）6.847.47最小破断力/N2 8052 856镀层铜质量分数10262.563.6捻距/mm10/2010/8刚度/TSU188189作者简介：吴学斌（1964），男，新疆库尔勒人，双钱集团（新疆）昆仑轮胎有限公司高级工程师，学士，负责技术研发、工艺管理和体系管理等工作。*通信联系人（）OSID开放科学标识码(扫码与作者交流)第 7 期 吴学斌等 270.35ST钢丝帘线在中短途全钢载重子午线轮胎带束层中的应用 419（a）270.35ST（b）380.33HT图1两种钢丝帘线结构示意直径和破断力基本一致。从图1可以看出，270.35ST钢丝帘线呈椭圆形，可提升钢丝帘线的渗胶性能，从而提高钢丝帘线的耐腐蚀性能。两种钢丝帘线的渗胶率和粘合力对比见表2。表2两种钢丝帘线的渗胶率和粘合力对比项目270.35ST380.33HT渗胶率/%10073粘合力/N963926刚度指数/%99100从表2可以看出，与38 0.33HT钢丝帘线相比，27 0.35ST钢丝帘线的刚度相当，渗胶率和粘合力明显提高。由于27 0.35ST钢丝帘线的覆胶性能好，可减小单丝之间的蠕动，从而提高钢丝帘线的耐疲劳性能。2.2钢丝帘布的压延工艺性能270.35ST和380.33HT钢丝帘布的压延工艺参数对比如表3所示。表3两种钢丝帘布的压延工艺参数对比项目270.35ST380.33HT压延密度/（根dm-1）5050压延帘布厚度/mm2.402.40帘布强度/（Ndm-1）132 500134 250帘布强度指数99100钢丝帘线质量指数92100胶料质量指数99100帘布质量指数94100由表3可见，通过使用等压延密度、等压延厚度的帘布加工方式，27 0.35ST钢丝帘布质量减小了6%，说明其可在保证安全性能和帘布强度的前提下节约生产成本。270.35ST钢丝帘布压延和裁断情况见图2。由图2可以看出，270.35ST钢丝帘布压延（a）压延（b）裁断图2270.35ST钢丝帘布压延和裁断情况过程稳定，无露线、稀线、并线等情况，裁断后无大头小尾、拉伸等现象，帘布表面光滑平整，覆胶均匀，厚度控制正常，生产工艺正常。2.3成品轮胎的室内性能将270.35ST和380.33HT钢丝帘线用于12.00R20中短途全钢载重子午线轮胎的1#和2#带束层中，成品轮胎硫化后外观和X光检测均无异常，270.35ST钢丝帘线可直接替换380.33HT钢丝帘线。2.3.1外缘尺寸在相同条件下，使用270.35ST钢丝帘线的成品轮胎在标准充气压力下的充气外直径和充气断面宽分别为1 134和314 mm；使用380.33HT钢丝帘线的成品轮胎在标准充气压力下的充气外直径和充气断面宽分别为1 133和314 mm，两种轮胎外缘尺寸均符合国家标准要求。2.3.2强度成品轮胎的强度性能测试结果如表4所示。由表4可见，使用两种钢丝帘线的成品轮胎强度均满足国家标准要求，采用270.35ST钢丝帘线轮胎强度明显提高。分析原因主要是27表4成品轮胎破坏能与标准值的百分比%钢丝帘线试验轮胎1试验轮胎2270.35ST283268380.33HT254253420 轮胎工业 2023年第43卷0.35ST钢丝帘线的渗胶性能提高，减小了带束层之间的剪切力，提高了缓冲性能。2.3.3耐久性能成品轮胎的耐久性能测试结果如表5所示。表5成品轮胎的室内耐久性能测试累计行驶时间h钢丝帘线试验轮胎1试验轮胎2270.35ST7881380.33HT7779注：试 验 起 始 速 度 为55 kmh-1，47 h后 每5 h速 度 提 高5 kmh-1，57 h后速度达到65 kmh-1，之后速度恒定不变；负荷在达 到国家标准要求的47 h后，每5 h负荷率增大10%，直至轮胎损坏为止。从表5可以看出，使用两种钢丝帘线的成品轮胎耐久性能均满足国家标准要求，采用 270.35ST钢丝帘线的成品轮胎较采用380.33HT钢丝帘线的成品轮胎室内耐久性能有一定提升。270.35ST钢丝帘线轮胎室内耐久性能提升的主要原因是钢丝帘线渗胶性能提高，减小了带束层钢丝帘线之间的剪切力。2.4实际路试2021年3月使用270.35ST钢丝帘线替代 380.33HT钢丝帘线试制500条12.00R20轮胎，发往河北、陕西、河南等北方重载市场。试验车型主要是前四后八车型，运距为50200 km，载质量为7080 t，车货总质量为100 t。经过近1年的路试跟踪，结果表明，成品轮胎的肩空退赔率从2.7%降低至1.5%左右。车队反映试验轮胎使用周期有所延长，分析主要是270.35ST钢丝帘线的渗胶性能提高，改善了轮胎的耐磨性能。3结论（1）与380.33HT钢 丝 帘 线 相 比，270.35ST钢丝帘线的线密度减小8%，直径和破断力基本一致，在相同压延帘布厚度和密度的前提下，270.35ST钢丝帘布在保证安全倍数不变的同时，可以减小轮胎质量。（2）与380.33HT钢 丝 帘 线 相 比，270.35ST钢丝帘线的刚度相当，渗胶率和粘合力明显提高，从而提高了钢丝帘线的耐疲劳性能。（3）与采用380.33HT钢丝帘线的轮胎相比，采用270.35ST钢丝帘线的轮胎室内强度性能和耐久性能提升。（4）轮 胎 实 际 路 试 结 果 表 明，采 用270.35ST钢丝帘线的轮胎肩空退赔率下降，满足市场要求。参考文献：1 俞志高，姜培玉，罗奕文 轮胎钢丝帘线技术发展J 轮胎工业，2021，41（3）：202-2092 王梦蛟 绿色轮胎的发展及其推广应用J 橡胶工业，2018，65（1）：105-1113 王佳莉 天然橡胶与钢丝帘线的粘合及微观结构研究D 青岛：青岛科技大学，20174 陈立强，张玉强 380.33ST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用J 橡胶科技，2021，19（6）：280-282收稿日期：2023-03-01Application of 270.35ST Steel Cord in Belt of Middle and Short Distance Truck and Bus Radial TireWU Xuebin，WANG Lexing，YUAN LizhenDouble Coin Group（Xinjiang）Kunlun Tire Co.，Ltd，Urumqi831400，ChinaAbstract：The application of 2 70.35ST steel cord in the belt of middle and short distance truck and bus radial tire was studied.The results showed that compared with 380.33HT steel cord，the linear density of 270.35ST steel cord was reduced by 8%，the diameter and breaking force were similar，the compound penetration property and adhesion were improved.By using 270.35ST steel cord to replace 3 80.33HT steel cord in the belt of middle and short distance truck and bus radial tire，the inflated peripheral dimension of the finished tire met the requirements of the national standard，the strength performance and durability were improved，and the shoulder separation problems in actual use was reduced significantly.Key words：middle and short distance truck and bus radial tire；steel cord；belt；finished tire performance