Page 48 - 《橡塑智造与节能环保》2024年3期

技术与装备

重，性能下降，导致胎冠塌陷。 程。在带束层的末端，有一组胎面胶和胎侧橡胶。烘
表7 轮胎高速性能测试条件和结果 箱老化过程导致这些橡胶的性能下降，并且带束层的
工艺流程 速度 (km/h） 时间（min） 末端是轮胎应力集中的位置。因此，在老化耐久性测
1 0~150 10 10
2 150 10 10 试后，首先损坏了带束层的端点（图6），然后胎面花
3 160 10 10 纹块掉落。这种损伤是典型的老化后的耐久性损伤。
4 170 30 30
5 180 10 10
6 190 10 10
7 200 10 10
8 210 10 10
9 220 4.5 8.4
注：充气压力为 550 kPa，负荷为 90%（额定负荷为 1 395 kg）；当
A 轮胎行驶 4.5 min×220 km/h时，胎冠塌陷，试验终止；当 B 轮胎
行驶 8.4 min×220 km/h时，胎冠塌陷，试验终止。

3.5 老化耐久性试验 图6 老化试验后的方案A
为了验证耐久性，使用了美国DTAP烘箱老化试
方案B即使经过了200h的转鼓试验，轮胎的外观
验方法，该方法首先在烘箱中对轮胎进行老化，以模
仍然完好无损。通过轮胎无损检测机，发现带束层末
拟轮胎使用多年后的性能退化。根据研究，该条件可
端有气泡。气泡产生的原因（图7）是在轧制过程中，
以模拟使用4年后的轮胎（表8）。
带束层连续变形，导致带束层末端产生恒定的剪切应
表8 轮胎烘箱老化试验条件
变，这将导致带束层钢丝和端点橡胶之间出现小缝
最小参数 老化试验条件
气体 50%/50% O 2 -N 2 混合气体 隙。轮胎无损检测对轮胎周围环境抽真空，导致轮胎
压力 100% 胎侧压力 (550 kPa)
温度 65° (±2.0°) 内部缝隙因压力而膨胀；然后通过x射线检查，缝隙以
时间 5周 气泡的形式显示出来。由于方案B的无损检测结果是
气体再充气 每两周更换一次混合气体
带束层末端有一个小气泡，并且带束层末端的缝隙在

在烘箱中进行老化试验后，进行耐久性机器试 耐久性测试中很常见，因此损坏不严重。
验。试验条件和结果如表9所示。这种规格的标准最大
充气压力为500kPa。
表9 轮胎耐久性试验条件和结果
工艺流程 负荷率 (%) 压力（kPa） 速度(km/h) 时间（h）
1 85 410 120 4
2 90 410 120 6
3 100 410 120 24
4 0 320 0 2.5
5 100 320 120 1.5
6 100 320 120 9.5
7 100 320 120 6.5
8 100 320 120 8 图7 方案B无损胎冠
9 100 320 120 8
10 100 320 120 Damage
从老化后的耐久性测试可以看出，方案B 的老化
轮胎老化后的耐久性试验结果显示，轮胎A累计 耐久性比方案 A 提高了 6 倍以上，改进方案的老化耐
行驶37.8h，行程4 536公里，花纹块脱落，试验终止； 久性明显提高。
B轮胎累计行驶200h，行程24 000公里，轮胎外观完
好，带束层末端有气泡。 4 改进胎肩耐久性
从损坏的现象来看，方案A的图案块被磨平；随 通过第一阶段的改进和验证，改进后的结构的耐
后，通过剖切可以看出，轮胎内部出现了带束层脱落 老化性能显著提高，其他性能符合国家法律法规的要
现象。由于烘箱的老化过程，加速了橡胶与氧气的反 求。进一步的研究已经开始，以确定是否有办法继续
应，可以快速模拟自然使用条件下橡胶性能退化的过 改善老化耐用的胎肩损伤。

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