輪胎定伸應力的配合 輪胎緊固力矩

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配方設計的基礎知識

配方設計是橡膠工業中的首要技術問題，對提高產品質量具有重要的意義，是橡膠制品獲得所需性能的主要途徑.

合理的配方，要求保證橡膠制品性能優良、膠料工藝性能良好并能獲得較佳經濟效益,配方設計應受到橡膠企業和技術人員的重視。

配方設計工作要繼承前人的經驗，在實踐中勇于創新,并通過試驗得到驗證.

配方設計的基本理論

配方設計的基本理論是相關性理論

配方組分與混煉膠和硫化膠之間存在著相關關系；

配方組分與材料品種、類型及用量,對混煉膠以及硫化膠具有決定性的影響；

硫化膠性能與材料之間存在相關關系；

硫化膠性能之間存在著相關關系;

硫化膠性能與加工條件（開煉、密煉、擠出、硫化方式、模壓、注壓）對性能的影響；

上述5項相關性研究,即構成橡膠配方的基本內容,經過試驗驗證,達到經濟技術指標合理配方。

配方成分的組成

橡膠配方原材料有數百種,所采用的配合劑越來越專用化,配方的組分概括為以下5種

生膠 這是配方的主體材料，以生膠為100,其他材料品種用量根據生膠類型選擇。

性能體系： 補強劑、防老劑、著色劑、芳香劑、增強劑、增黏劑和新型助劑

成本體系： 填充劑、增容劑

增塑體系： 增塑劑包括化學增塑劑和物理增塑劑。

硫化體系： 硫化劑、促進劑、活性劑、防焦劑

配方設計依據 （以載重輪胎胎面為例）

產品使用條件 氣溫范圍、路面條件（例如柏油路、水泥路、土路、碎石路，平原或山區）負荷、車速、一次性的行駛里程、往返連續性行駛里程

輪胎使用程度 輪胎使用時長必須滿足用戶的要求（載重汽車輪胎剩余花紋保持2mm,轎車輪胎保持1.6mm）

輪胎膠料整體配方設計

輪胎是復合材料厚制品,由11-12種不同性能的膠料和骨架材料組成.

由于膠料加工受熱過程、硫化受熱過程不同,

還需提高膠與膠、膠與骨架材料粘合的持久性,調整輪胎生熱和提高膠料耐熱老化性能；

在整體配方設計時，要考慮以下性能的匹配和要求.

門尼焦燒時間t5 匹配

硫化時間t90匹配

300%定伸應力匹配

耐熱老化性能指標100°C，24小時胎面拉伸強度保持率、拉斷伸長保持率均大于70%,布層膠拉伸強度保持率和拉伸伸長保持率均大于80%.

制定膠料技術經濟指標

制定內控指標時要考慮小配合、大配合、半成品和成品膠料性能的變化規律

混煉膠工藝性能指標項目 門尼黏度（ML1001+4°C）門尼焦燒時間（125°C）t5 硫化儀143°C（胎面膠）t10、t90、較大扭矩,密度，應具有良好的收縮性、挺性、黏著性、無噴霜.

硫化膠物理性能項目：硫化儀硫化曲線(t10、t35、t90、t100、較大扭矩)、返原性、拉伸強度、拉伸伸長率、300%定應力、拉斷后出現變形、硬度、密度。

此外還有彈性、壓縮生熱、撕裂性、附著力、老化后（100°C,48h）拉伸強度。胎面膠（胎側膠）還有日光老化、磨損性能、損耗因子.

成本指標

選擇方案

為實現配方的技術經濟指標,有多種措施方案可以選擇,要用計算機和經驗選擇較佳方案

在掌握各項機理和相關關系的基礎上,運用數據庫的數據,確定品種和用量，用均分法、修正法和比例組合法,評估性能；

從多種方案中選出較優方案,經過試驗驗證,必要時進一步調整配方(變量和正交試驗),選出較佳的配方。輪胎翻劑是什么材料組成的？

輪胎翻新材料主要包括胎面膠、中墊膠、膠條輪胎、修補膠、翻胎工具、硫化內胎等新材料。

快速

導航

保存方法

保養方法

主要材料

1、胎面膠：輪胎翻新的主要材料和關鍵部位就是胎面膠，胎面膠是輪胎最外層與路面接觸而表面印有花紋的一層膠料,能增強輪胎的牽引力，在行駛時的沖擊和搖擺中起到緩沖作用，有效防止簾線層的割破和刺穿等。

2、中墊膠：應用于所有冷翻預硫化胎面與胎體之間的中間墊膠。起到緩沖、過渡胎面所受的沖擊力形成階梯型的定伸應力匹配,保證了輪胎在高負載情況下應力均勻分配,而無法形成應力聚中點,使熱量均勻散發出,來保證輪胎的使用壽命.

3、膠條：膠條融合獨特的耐寒耐熱工藝配方，具有優良的氣密性能,使修補后的輪胎能全天候適應各種道路環境，有效提高輪胎翻新的耐磨率和使用壽命，同時使翻新輪胎更加美觀。

4、輪胎修補膠：適用于大眾化輪胎補洞的材料有：胎冠膠、填洞膠(胎冠扎傷專用)、胎側膠、子口膠(胎圈膠)、鋼絲胎襯膠、尼龍胎襯墊膠、鋼絲簾布、尼龍簾布、子口布、漿子膠，輪胎翻新使用的緩沖層膠、修補無內胎子午線輪胎的氣密層膠。

5、翻胎工具：補片、打磨釘、打磨刷、打磨鋸片、局部氣囊等。

6、包封套：應用于冷翻輪胎硫化，起到胎面與胎體固定硫化，是翻新輪胎重要消耗品之一。能抵擋較高的操作溫度，是一種耐熱、耐拉伸、耐氧老化、物理綜合性能較高的產品。丁基橡膠配方

丁基橡膠基本配合

丁基橡膠的基本配合包括硫化體系、補強體系、增塑體系和防老體系等。

一、丁基橡膠分子中含有少量異戊二烯鏈接，這是丁基橡膠硫化的基礎。主要采用三種方法硫化：硫磺硫化、二肟類和對亞硝基化合物硫化、酚醛樹脂硫化。一般講，硫磺硫化體系在加工、硫化膠性能等方面綜合性能較好；醌肟類體系硫化速度，硫化膠密實、耐熱、耐臭氧；樹脂類硫化體系的硫化膠性能耐高溫性優異。

（一）、硫磺硫化體系

丁基橡膠硫化機理與天然橡膠相同，硫化體系由硫磺、活性劑、促進劑等組成。

1、硫化組分

（1）、硫磺 硫磺為硫化劑，一般2-3份即可獲得最佳定伸應力和耐臭氧性能。硫磺在丁基橡膠中溶解度較低，若總量超過1.5份，容易噴霜。硫化時，形成多硫鍵或雙硫鍵交聯結構和單硫結構，前者采用硫磺量較多為普通體系；后者硫磺用量較少或采用硫給予體，為有效硫化體系。

（2）、活化劑 丁基橡膠在硫化硫化過程中，會產生硫化氫，破壞橡膠中的雙硫鍵，引起氧化還原反應。氧化鋅能與硫化氫反應生成硫化鋅，阻止氧化還原，使硫化順利進行。一般為5份左右，與氧化鋅配合使用的活化劑主要為硬脂酸，一般為1-2份，用量大時會降低定伸應力。

（3）、促進劑 丁基橡膠的硫磺硫化必須使用促進劑，多以超促進劑或超超促進劑，如秋蘭姆類或氨基甲酸鹽類為主，且用量較多。考慮硫化速度、交聯密度、焦燒安全和硫化膠性能的綜合性能平衡，一般采用一種或幾種主促進劑與一種輔助促進劑并用，常用輔助促進劑有M、DM，作用是在加工過程中防止焦燒，硫化時促進硫化。

a、秋蘭姆類 此類為丁基橡膠硫磺硫化體系主促進劑，常用品種TMTD、TETD、TMTM、TRA（DPTT）等。其中TMTD為最常用品種，其硫化初始速度較快，常與促進劑M或促進劑DM并用，一般不超過1.5份。

b、二硫代氨基甲酸鹽類 其結構同秋蘭姆類類似，但活性更大。主要品種有TeEDC、CDD、CED、Bz、SED等，可同M、DM或TMTD等并用，也可并用。

c、噻唑類 此類為丁基橡膠硫磺硫化體系中輔助促進劑，主要品種有M、DM。提高焦燒安全性。用量為0.5-1份，超過1.5份會降低硫化膠的定伸應力和拉伸強度。

2、硫化體系類型

主要有三種：硫磺硫化、硫給予體硫化、低硫高促硫化體系。

（1）、硫磺硫化體系 組成為：硫磺0.75-2.0份；二硫代氨基甲酸鹽或秋蘭姆促進劑1.5-1.5份；噻唑類促進劑0.5-1.5份。硫化膠物理機械性能較好，但耐熱性差。

（2）、硫給予體硫化體系 組成為二硫代嗎啡啉和TRA2份；秋蘭姆和二硫代氨基甲酸鹽2份。硫化膠耐熱性高，壓縮永久變形小。缺點是交聯不充分，拉伸強度較低，成本較高。

（3）、低硫高促硫化體系 組成為：硫磺0.3-0.5份；噻唑類促進劑0-1.0份；秋蘭姆或二硫代氨基甲酸鹽類促進劑3.0-4.0份。硫化膠的壓縮永久變形小，耐熱性好，但強度低、焦燒安全性差，配方成本較高。

（二）、醌肟硫化體系

醌肟硫化體系能有效地硫化丁基橡膠。即使雙鍵最少的丁基橡膠也能有效的進行硫化。

1、硫化機理

對醌二肟或對-二苯甲酰苯醌二肟同丁基橡膠硫化時，先與氧或金屬氧化物反應生成對二亞硝基苯，再與、異戊二烯單元的雙鍵進行交聯，形成C-N-C立體網狀結構。

2、硫化組分

由硫化劑、活化劑、促進劑和防焦劑組成。

（1）、硫化劑 常用的有GMF和DBGMF。DBGMF的焦燒安全性較大。用量一般為2份（GMF）-6份（DBGMF）

（2）、活化劑 以氧化鋅為主，它可以改善硫化，提高硫化膠的耐熱性，但對焦燒有一定的負面影響。

（3）、促進劑 常用氧化鉛、過氧化鉛、四氧化三鉛和DM。鉛類有污染膠料的傾向，一般不用于淺色膠料。淺色膠料采用DM。

（4）、防焦劑 常用二苯硫脲、十八烷基胺和二芐胺。

（三）、樹脂硫化體系什么是實心輪胎

實心輪胎是與充氣輪胎(空心輪胎)對應的一種輪胎。胎體是實心的。不用簾線作骨架，不必充氣，故不需內胎或氣密層。最早的輪胎就是實心輪胎。實心輪胎目前僅用于低速行駛的高負荷車輛或機械，也用于固定位置的機械。

分類：

實心輪胎一般分為黏結式和非黏結式兩種，前者指橡膠直接硫化在輪輞上的輪胎，后者指硫化后再固定在輪輞上的輪胎。

按形狀分圓柱式實心輪胎和斜底式實心輪胎兩種;按用途又分抗靜電、導電型、耐油型、高負荷實心輪胎、環保無痕實心輪胎等。

用途：

一種特制的輪胎，主要適用于防暴車、運鈔車、反恐車，工程車輛，林業機械等特殊車輛。

實心輪胎一般都在高負荷下使用，要求膠料有足夠的耐壓性和耐磨性，具有足夠高的定伸應力、較高的硬度、低的永久變形和良好的耐磨性。

實心輪胎是一種適應于低速、高負載苛刻使用條件下運行車輛得工業輪胎，其安全性、耐久性、經濟性等明顯優于充氣胎，廣泛用于各種工業車輛、軍事車輛、建筑機械、港口機場的拖掛車輛等領域。

原料：

主要制作原料是由一種特殊的橡膠材料做的，除中間很少的空心維持重心以外，全部是實心。這樣制作的輪胎可以起到防釘、防彈、防地雷、防燃燒瓶…深受從警人員喜愛。但是實心輪胎非常笨重，且裝上汽車后操縱性不是很好，所以有待專業人士進一步改進。

特點：

實心輪胎高彈性、散熱強、耐磨性好，更好的穩定性能,(光面)接觸地面的面積更大，抓地能力強。

功能及特點:實心輪胎使用壽命長、變形率低、對叉車影響少、減低了叉車的維修費用、增加了駕駛員的舒適性。

一、優良的安全使用性能，有利于提高工作效率

因實心輪胎胎體為全橡膠構成，最大限度地保證了輪胎的耐刺穿性，從根本上消除了工業車輛在承載運行過程中及在惡劣的作業環境中的輪胎刺穿隱患。實心輪胎的負荷-形變量小、運行穩定性好，因其耐刺耐撕，無需充氣，避免了頻繁補胎換胎的繁重勞動，可提高車輛的使用率和工作效率，在低速、高效運行車輛中，實心輪胎完全可以替代充氣輪胎。

二、合理的結構設計，保證輪胎具有較好的使用性能

東洋實心輪胎采用先進的三段式結構設計，三種膠料分別保證了輪胎的整體性能。高剛性、高強度的基部膠及鋼環支撐，既保證了輪胎的挺性，又確保輪胎與輪輞的緊固性，根本上消除了實心輪胎的滑圈問題;高彈性的中間膠，有效地吸納了車輛運行時產生的震動，具有舒適的駕乘性，同時避免了對車輛的損壞;加厚的胎面膠層，保證了輪胎的耐撕耐磨性能，提高了實心輪胎的使用壽命;另外，LINDE叉車專用輪胎合理的鼓內及CLICK結構設計，保證了輪胎安裝及與輪輞的緊密配合，加寬的輪胎斷面，提高了車輛的運行穩定性。

三、先進的技術和配方設計

東洋實心輪胎的生產在橡膠配方設計上最大限度地提高了輪胎的使用性能，特別是基部膠全部采用國外進口高剛性、低生熱膠料，輪胎在運行時的生熱和溫升降到最低，同時又提高輪胎的耐熱性能，從而解決了實心輪胎因溫升導致的脹大、滑圈、爆裂等嚴重問題;先進的配方設計又降低了輪胎的滾動阻力。經國家工程機械質量監督檢驗中心檢測，我公司的實心輪胎滾動阻力系數與充氣輪胎相當，這樣就解決了因換用實心輪胎帶來的油耗升高問題

另外，我公司生產的高性能無印痕實心輪胎，因其采用淺色(彩色)配方設計，做到了運行剎車無印痕，環保潔凈，特別適用于環保衛生條件要求較為嚴格的食品、電子、醫藥等行業，此項科技成果已通過國家科技部門鑒定。

四、在解決輪胎滑圈、掉塊、裂口等方面的優勢:

1.采用進口纖維膠作為輪胎基部膠后，改善了輪胎的生熱性能，使輪胎的運行生熱大大降低:實心胎與輪輞是通過過盈配合壓裝到一起的，胎體生熱過高產生膨脹就會導致輪胎滑圈。而纖維膠具有剛性好、硬度大、挺性好、變形小、膨脹系數小、低生熱等優點，因而從根本上消除了輪胎生熱導致的轂內脹大而產生的滑圈現象。

2.輪胎掉塊和裂口是由多方面因素造成的，除了使用過程中產生的硬傷等外部因素外，內因主要是由于橡膠老化造成的，并且主要以熱老化、光老化為主。使用纖維膠降低了輪胎的生熱，從而消除了由于熱老化對橡膠的損壞而導致的裂口、掉塊等現象。

五、結構改變后對輪胎性能的影響

CLICK(易裝型)結構輪胎斷面加寬后，加強了車輛在運行中的穩定性。

實心輪胎按其用途可分為無痕環保型、導電型、另配型、標準型、耐油型及高荷載型等。

A. 無痕環保胎:一般顏色為淺色，如白色、灰色、綠色、黃色等。幾乎接近特殊行業的地面顏色，使用過程中不會或較少留下輪胎印痕，保持了地面的整潔。在醫藥、電子、食品、汽車等要求潔凈程度較高的行業使用。

B. 導電型輪胎:使用過程中能釋放靜電，不會因靜電而產生火花，避免火災的發生。一般使用在火藥、油料、化工等易燃易爆危險品行業，導電型輪胎只有黑色。

C. 另配型輪胎:大多使用在歐系車上，如林德、永恒力、STILL、OM等，又稱快裝式實心輪胎。

D. 標準實心輪胎:大多數車型均能使用。

E. 耐油性實心輪胎:是指使用在油污等物質污染較多路面的實心輪胎。