[发明专利]一种金属线、其制造方法及轮胎

说明书

本发明公开了一种金属线、其制造方法及轮胎，金属线由单丝经过扭绞而制成，所述单丝的外圆面覆盖有Cu‑M‑Zn合金涂层；其特征在于：所述单丝的外圆面还覆盖有Cu‑Zn合金涂层，制成所述金属线的所述单丝的数目至少为一根，所述Cu‑M‑Zn合金涂层的覆盖面积为所述单丝外圆面面积的10%～90%，其余为所述Cu‑Zn合金涂层；所述Cu‑M‑Zn合金涂层中的M选自钴、镍、锰和钼中的一种或两种金属；所述Cu‑M‑Zn合金涂层中铜的质量分数为58%～72%，所述Cu‑M‑Zn合金涂层中M的质量分数为0.5%～5%，所述Cu‑M‑Zn合金涂层中余量为锌和不可避免的杂质。本发明具有的有益效果：使构成金属线的单丝同时具备两种合金涂层，从而使金属线同时具备良好初始粘合力和湿热老化粘合力，特别适用于不含钴的橡胶组分。

技术领域

本发明属于橡胶制品技术领域，具体涉及一种金属线、其制造方法及轮胎。

背景技术

包含有黄铜涂层单丝的金属线被广泛用于增强橡胶制品，如轮胎、传送带、液压管等。为了具有良好的粘合性能并降低粘附的劣化速率，特别是在湿热条件下的老化，因而向橡胶化合物中添加钴络合物。

现有技术中采用Cu-Co-Zn三元合金涂层来替代黄铜镀层，来保证金属线与无钴橡胶的湿热老化粘合力，并使得胶料具有良好的耐久性，例如申请号为“201280043391.4”、名称为“橡胶增强用金属线、其制造方法及轮胎”的发明专利中记载了向包覆层中加入一定量的Cu来提高金属线的拉丝加工性，加入一定量的Co来提高金属线与橡胶组合物的附着性的技术内容。然而钴却是一种氧化物质，它会加快橡胶老化，并加速橡胶的裂纹生长速率。同时它还是一种战略材料、价格相当昂贵，从而导致金属线及轮胎的生产成本显著提高。

申请号为“201380039181.2”、名称为“用于增强橡胶制品包含有特定黄铜涂层单丝”的发明专利中记载了通过覆盖有Cu-M-Zn三元或四元合金涂层的单丝制得金属线从而降低Co的用量并保证较好的粘合性能的技术内容。Cu-Co-Zn三元合金涂层中Co会抑制Zn的扩散，防止Zn流失，从而提高湿热老化粘合力，然而由于初始阶段的Zn扩散也会受到抑制，因此导致由覆盖有Cu-Co-Zn三元合金涂层单丝制成的金属线与橡胶的初始粘合力降低。

由此可见，目前还尚未找到一种方法，能够使金属线同时具备良好初始粘合力和湿热老化粘合力的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种金属线、其制造方法及轮胎，具备良好初始粘合力和湿热老化粘合力。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种金属线，由单丝经过扭绞而制成，单丝的外圆面覆盖有Cu-M-Zn合金涂层；单丝的外圆面还覆盖有Cu-Zn合金涂层，制成金属线的单丝的数目至少为一根，Cu-M-Zn合金涂层的覆盖面积为单丝外圆面面积的10％～90％，其余为Cu-Zn合金涂层；Cu-M-Zn合金涂层中的M选自钴、镍、锰和钼中的一种或两种金属；

Cu-M-Zn合金涂层中铜的质量分数为58％～72％，Cu-M-Zn合金涂层中M的质量分数为0.5％～5％，Cu-M-Zn合金涂层中余量为锌和不可避免的杂质。

作为优选方案，Cu-M-Zn合金涂层的覆盖面积为单丝外圆面面积的40％～60％。

作为优选方案，单丝的直径为0.10mm～0.80mm。

本发明还公开了一种制造上述金属线的制造方法，包括：

S1、对钢丝进行预处理；

S2、对经过S1处理得到的钢丝浸入溶液中分别进行电镀铜、电镀锌和电镀M；

S3、对经过S2处理得到的钢丝进行热处理，通过热扩散方式得到Cu-M-Zn合金涂层和Cu-Zn合金涂层；

S4、对经过S3处理得到的钢丝拉拔成单丝；