[发明专利]一种测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法和试验机

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶领域，特别涉及橡胶检测领域。本发明涉及一种测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法和试验机。

背景技术

对于子午线轮胎，橡胶与钢丝的粘合性能对其使用寿命非常重要。橡胶与钢丝的粘合性能主要包括静态和动态粘合。目前，大部分研究者都讨论了橡胶与钢帘线在静态条件下的粘合，而考虑动态条件下橡胶与钢帘线粘合的则很少。橡胶和钢丝帘线之间的初始粘合强度固然重要，但是，只有在轮胎动态使用过程中此粘合强度的保持率才是真正有价值的数据。因此，橡胶-钢丝动态粘合性能是保证轮胎行驶安全性的关键因素。此项性能系取决于橡胶—钢丝帘布复合材料的耐疲劳性能以及它对各种苛刻的环境条件，如热、氧和潮湿等的耐受能力。即使是在经过环境老化之后测得的钢丝对橡胶的静态抽出力，其数值与轮胎的动态性能之间也缺乏相关性。因此利用开发的动态粘合力试验机与试验方法，进行胶料配方改进试验以及钢帘线镀层和结构与胶料之间的动态粘合性能的优化配合，实现在实验室条件下模拟出实际使用轮胎的动态粘合失效模式。

动态条件下的粘合性能更能准确地反映实际情况，而动态条件可以采用很多种方法实现，如圆盘疲劳试验、压缩疲劳试验等。传统的压缩疲劳试验采用的压缩模具为平整光滑的底面，这种方法只能模拟轮胎行驶过程中的压缩形变过程。但是在轮胎行驶过程中，除了压缩形变，还应该包括端点拉伸形变、剪切形变等。目前国内还没有较权威的橡胶与钢丝动态粘合力试验机与试验方法。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法。本发明的另一个目的是提供一种实施上述方法的橡胶钢丝动态粘合力试验机。

动态压缩力是指对橡胶与钢丝试样施以动态的压缩力、剪切力等，使橡胶与钢丝之间产生剪切变形，模拟轮胎或其它橡胶制品在运动时的形变过程。而传统的橡胶与钢丝之间的抽出力只能测定静态时的粘合抽出力。

本发明采用独特的设计，将压缩模具设计成为波浪式，以期能够更好的反应轮胎行驶的实际情况。本发明对该试验机及试验方法进行验证，并且考察不同厂家和型号钢帘线的动态粘合性能。利用开发的橡胶与钢丝动态粘合试验机与试验方法，进行胶料配方改进试验以及钢帘线镀层和结构与胶料之间的动态粘合性能的优化配合，实现在实验室条件下模拟出实际使用轮胎的动态粘合失效模式。通过动态粘合力测试方法的研究与开发，及时的了解及掌握在轮胎的技术研发、制造生产过程中存在的问题，有效地进行改善与改进，提高轮胎或相关橡胶制品的关键性能，增强市场竞争力，增大产品的附加值。

本发明的测试橡胶与钢丝动态粘合保持力的方法，其特征在于：采用波浪式模具对橡胶与钢丝的硫化试样施以动态力，然后进行橡胶与钢丝残余粘合抽出力的测量，用以表征橡胶与钢丝动态条件下粘合保持力的大小。所述模具为上下凹凸互咬波浪式金属材料，中间为橡胶与钢丝硫化试样。所述橡胶为天然橡胶、合成橡胶或它们的共混物，合成橡胶为乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、反式异戊橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶或氯丁橡胶。所述钢丝为橡胶及轮胎用任意结构型号钢丝帘线。

所述测试橡胶与钢丝动态粘合保持力方法的具体步骤如下：

(1)钢丝试样制备

把钢丝切成若干一定长度钢丝条，放在干净的布或纸上。无论在什么情况下，埋入橡胶试样中的钢丝只能用手接触两端。如果钢丝表面要清洗一下，应用溶剂浸过的软布轻擦钢丝。

(2)橡胶试样制备

从橡胶片上切取两条胶条，平铺并用浸有溶剂的布或刷子擦净表面，之后让胶料干燥一定时间，然后进行硫化。

(3)样品制备及硫化

在规定胶料要进行硫化的温度下预热模具，包括上﹑下模板。从平板硫化机上拿出模具，去掉上模板。让橡胶干净面朝上，用工具把下层橡胶压入模具。把钢丝逐一嵌入到斜口槽中，作好标记。与橡胶接触的钢丝不要与手指接触。将上层橡胶放入模具中,干净面朝下用工具压紧胶料。合上上模板,把模具放入硫化机，施加一定的压力，在规定的温度﹑压力和时间下硫化试样。

(4)施加动态力程序

将硫化好的橡胶钢丝试样放入波浪式模具中，前后左右对齐；施以静压缩量，并设定好压缩行程；调整好压缩频率与压缩次数后施加动态力；然后取出橡胶钢丝试样。

(5)测试程序

将试样放置在拉力机的夹持胶块的夹持器上，开动试验机，抽出钢丝，重复上述过程，直至所有钢丝全部抽出。

(6)试验结果的表示

橡胶钢丝动态粘合保持力＝(残余粘合力/初始粘合力)×100％。