[发明专利]子午线轮胎中钢丝帘线粘合力寿命的测评方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种轮胎性能的测评方法，具体地说是子午线轮胎中钢丝帘线粘合力寿命的测评方法。

二、背景技术

随着轮胎工业的发展，子午线轮胎的比例越来越高。由于钢丝帘线所具有的优异性能和性价比方面的优势，已成为子午线轮胎的重要骨架材料。所有子午线轮胎的带束层都要用钢丝帘线做骨架材料，特别是在全钢载重子午线轮胎中，骨架材料全部为钢丝帘线。钢丝帘线表面都镀有黄铜，一方面有利于钢丝帘线与橡胶的粘合；另一方面也有利于钢丝的拉拔，以获得较小的单丝直径。

长期以来，我国全钢子午线轮胎使用的钢丝帘线以高铜镀层(铜质量分数为0.670)为主。这一方面是由于我国在发展全钢子午线轮胎初期引进的倍耐力技术要求使用高铜镀层钢丝帘线；另一方面是由于高铜镀层钢丝帘线与橡胶具有很好的初始粘合性能。子午线轮胎用钢丝帘线与橡胶的粘合力寿命是一个复杂的课题。粘合性能的优劣对子午线轮胎的质量有着至关重要的影响，比如因各部件粘合不牢引起的冠空、肩空、肩泡、侧空、侧泡、脱接头、脱层，以致影响轮胎的使用寿命。现有的测试分析都是通过物理分析的手段对于轮胎现状的测评，而对轮胎的粘合力寿命却不能给出参照依据。

三、发明内容

本发明旨在提供一种子午线轮胎中钢丝帘线粘合力寿命的测评方法，从而能帮助判断粘合力的寿命长短，为轮胎的使用寿命给出评判依据。

影响胶料和钢丝帘线之间的粘合力主要因素在于硫化亚铜和硫化锌的化学键，硫化亚铜在其中起主导作用。在钢丝帘线表面的铜锌镀层中，当胶料中的硫先接触到铜时，会产生少量的硫化亚铜(这是产生粘合力大小的关键)，但在后面由于锌的金属活性要比铜的强，因此锌会抢先和硫反应生成硫化锌(这也是牺牲锌来保护铜，使硫化亚铜生长不大的原因)，只有当锌反应完全或剩余量非常少(质量百分含量低于0.105％)的时候，铜才会和硫接着反应。当铜和硫反应时，就会使硫化亚铜逐渐长大(硫的质量百分含量超过22.5％)，由于硫化亚铜有脆性，容易断裂，因此当硫化亚铜长大时，随着硫化亚铜的断裂，胶料和钢丝帘线之间的粘合力就会显著下降，影响钢丝帘线与橡胶粘合力寿命，从而使断裂拉伸力迅速减小，甚至发生脱胶的现象。

本发明根据上述原理，对子午线轮胎中的钢丝帘线进行不同时间的热老化处理，模拟轮胎行驶的不同公里数对轮胎造成的影响，再对热老化后的轮胎进行测试。

发明人采用化学元素分析方法，包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)和ICP-AES(俄歇电子法)等分析方法。ICP-AES法主要是用于无机元素的定量分析，其相对误差在3％左右，测量的结果精确，因此在测定不同老化条件下老化后的样品锌的含量上我们采用了ICP-AES法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明子午线轮胎中钢丝帘线粘合力寿命的测评方法的特点在于按以下步骤操作：

a、标准曲线的绘制

将未使用的子午线轮胎在155℃热硫化10-15分钟，硫化结束后除净轮胎的胶料得到钢丝帘线，将所得钢丝帘线进行热老化处理，热老化的温度为100℃，热老化时间分别为1、2、4、6、8、10和12天，热老化结束后对试样进行ICP-AES测试、EDS测试和断裂拉伸力的测试，并根据测试数据绘制断裂拉伸力-修正硫含量标准曲线和断裂拉伸力-锌单质含量标准曲线；

b、将与绘制标准曲线时使用的子午线轮胎配方相同的待测子午线轮胎试样除净胶料得到钢丝帘线，然后对所得钢丝帘线进行ICP-AES测试、EDS测试和断裂拉伸力的测试，得到该待测试样的断裂拉伸力、修正硫含量和锌单质含量的数据，通过所述断裂拉伸力、修正硫含量和锌单质含量的数据在标准曲线中确定待测试样的位置。

与已有技术相比本发明的有益效果体现在：

1、本发明采用的实验方法简单易操作、省时、经济耗费低、可行性强。

2、本发明的实验结果准确，可以作为工业生产的参考。

3、本发明克服了传统方法无法评估轮胎使用寿命的问题，同时也对何时轮胎肩空胶烧(粘合力的突然下降就是肩空胶烧的表现)、理赔轮胎是钢丝帘线的问题还是胶料的问题或是粘合力的问题等给出评判依据。

四、附图说明