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摘要
一•汽车轮胎胎面胶国内外生产情况
二•胎面胶的制造(加工原理, 加工方法)
1、胎面挤出联动装置
2、挤出口型板的制备
胎面挤出工艺
1、胎面胶挤出用胶的热炼和供胶
2、胎面胶挤出
三•配方组成，及配方的计算。
四•胎面胶的加工工艺，及工艺简述和工艺流图。
五•产品的应用，发展趋势。
摘要
随着汽车工业和交通运输业的高速发展公路建设特别是高速公路的迅猛发展,
迫切需要各种高性能轮胎。
先后出现了所谓的安全轮胎、节能轮胎、高性能轮胎、冬季轮胎、全天候轮胎或者全季节轮胎以及环境轮胎等各种新型轮胎。
进入90年代后,绿色运动的广泛开展使人们对节油效益有了更多的了解,出现了所谓“绿色轮胎”。
近几十年来国内外对轮胎性能研究的重点集中在滚动损失,抗湿滑性和耐磨性等3个方面,特别是抗湿滑。
这3种性能也被称为汽车轮胎
的三大行驶性能。
由于子午线轮胎结构的采用,使胎面耐磨性能比斜交轮胎提了
30%～%,因此耐磨性已不再成为子午线轮胎的性能指标。
考虑到汽车行驶的安全性,尤其是雨天和冰面上的安全性,对轮胎的高性能研究主要集中在滚动损失和湿抓着力上。
然而,抗湿滑性与低滚动阻力往往是相互矛盾的,一般而言,提高胎面胶料的滞后损失可改善湿抓着力但增大了滚动阻力;而降低滚动阻力的同时湿抓着力又降低了。
如何平衡这一对矛盾是胎面胶的研究热点。
研究表明,控制滚动损失的温度和频率与控制湿抓着力的温度和频率不同,后者是在较低温度和较高频率时发生的,所以在某种程度上是可以得到平衡的。
传统胎面胶主要有顺丁橡胶(BR)、天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR),其中BR的滚动损小,但湿抓着性很差;SBR的湿抓着性较好,但滚动阻力大;而NR的性能介于两者间。
要减小胎面的滚动损失而又不牺牲湿抓着力,传统单一的聚合物材料显得无能力[1]。
所以要开发新型
聚合物,或者采用并用胶,或者通过对现有的胎面材料进行化学改性来平衡这对矛盾。
使胎面胶在0℃左右的tanδ尽量高,而在60℃左右的tan δ尽量低。
从而得到理想的效果
胎面胶的制造
胎面胶半成品一般是采用挤出机制造，其原理是将胶料填入挤出机腔内，借腔内螺旋的推力推向机头，通过口型板，将胶料挤压成具有一定形状的胎面胶。
此法的优点是：制成的胎面胶致密、无气泡，规格准确；更换规格迅速，生产过程连续化；设备结构简单，操作方便。
所以，一般胎面胶的制造都采用此法。
一、胎面挤出联动装置
1结构简介
胎面（包括胎冠胶与胎侧胶）由两台φ200mm挤出机挤出。
联动装置包括过桥输送带、接取运输装置、前部辊道秤、上升运输装置。
；冷却水槽。
切割装置、快速运输装置、辊道秤及胎面取出装置等。
2、三复合胎面挤出联动装置
结构简介
三复合胎面挤出装置由两台φ120×14D冷喂料销钉机筒挤出机与一台φ150×16D冷喂料销钉机筒挤出机共用一个复合机头，吹水装置吹掉台面上的积水。
切断的胎面在分离辊道上快速分离后，进入校核秤，该秤配有数字显示装置，并可以在台面上喷射合格与不合格的胶浆标记。
经过重量校核的胎面，用胶浆装置在胎面两端喷涂胶浆，最后在胎面取下运输装置上取下合格胎面。
二、挤出口型板的制备
胎面胶半成品一般是采用挤出机挤出的。
其原理是将胶料填入挤出腔内，借腔内螺旋的推力推向机头，通过口型板将胶料挤成具有近似胎面形状的胶条。
此法具有如下优点：
①制得的胎面致密性好，规格准确。
②可以迅速更换不同规格的口型板，生产过程连续化。
③设备构造简单，操作方便。
④具有制造多种形状制品的可能性。
所以，一般制造胎面面交都采用此法。
制备：由于胶料的胶种、可塑度是决定挤出变形系数大小的重要因素，因此胶料中生胶的含量、可塑度的大小、配合剂的类型和用量，甚至供胶量也会直接影响挤出变形系数，所以设计胎面口型板时，既要考虑设备的特点，工艺条件，经过多次实际实验找出在一定条件下的基础变形规律，才能正式确定。
当口型板按设计要求制成后，需经试用和调整，直至胎面胶断面各部位的尺寸完全符合要求，方可正式投产
胎面挤出工艺
一、胎面胶挤出用胶的热炼和供胶
1.使用设备
φ560×1530（22in×60in）开炼机6台；
φ450×1200（18in×48in）开炼机3台；
φ400×1000（16in×36in）开炼机1台。
压出胎面所用胶料在使用前，必须经过热炼。
热炼操作在开炼机上，以一定的辊温、辊距进行，从而增加混炼胶的可塑度，使胶料易压出。
热炼机速比一般为（1：1.17）~（1:1.30）。
压出用胶料的热炼包括热炼、供胶两部分。
热炼的方法是首先按规定调整辊温、辊距，将胶逐步加入，并通过数次，即可供压出使用。
2．工艺标准
a.工艺条件热炼胶料质量的好坏，决定于热炼时的温度、辊距、通过滚筒次
数、容量等条件，这些条件综合为热炼的工艺条件。
b.三块压出胎面返回胶，必须把两边割去，然后回收胶按30%比例均匀的掺入
冠部胶料中。
c.边部返回胶搭配均匀使用。
3．操作要点
a. 热炼时按规定拉刀，按90°捣胶，交叉返炼均匀。
b. 供胶胶片的宽度根据压出胎面规格进行调整，均匀供胶。
c.更换胶种时，必须将压片机台上的余胶清理干净。
d.根据压出的轮胎规格，热炼不同胶料品种。
二、胎面胶挤出
1.使用设备
XJ-200挤压机2台
螺杆外圆直径200mm
螺杆形式右旋螺杆等深收敛是式
螺杆转速67.22~224r/min
喂料辊外圆直径160mm
喂料工作长度200mm
胎面机头口型最大直径740mm
内胎机头口型最大直径230mm
使用蒸汽压力0.6~0.8MPa
冷却水压力≥0.2MPa
生产能力约2200Kg/h
重量7210Kg
XY-3I630三辊压延机
XY-3I630压延机辊筒直径为230mm;辊筒工作长度630mm；滚筒线速度不大于21m/min;辊筒调节范围2~10mm。
将热炼好的混炼胶经过挤出机挤出，使它的断面成为具有一定形状、尺寸的胶条，此过程成为胎面挤出。
2工艺条件
在胎面挤出过程中，挤出机的转速和温度是决定胎面挤出质量的重要因素之一。
各轮胎厂对这些条件都有严格的规定，而且认真执行。
a.挤出速度
挤出速度与挤出后半成品的规格及致密性有密切的关系，一般φ200mm挤出机的挤出速度为4~12m/min。
开始挤出时，最好用较低的工作速度。
当机筒内填满涂料时，若偶尔停车，也必须低速下恢复工作。
b.挤出温度
挤出温度主要根据胶料的性质而定。
柔软性和可塑性较小的胶料，在挤出机内与机筒和螺杆的摩擦阻力较大，因此宜采用较高的温度。
同时挤出温度还必须随口型断面高度作相应的调整。
因为当挤出较薄的胎面时，往往需要比挤出较厚的胎面需要稍高的温度。
2.操作要点
a.挤出前，机身、机头和口型板要预热到规定温度，预热口型板温度不低于60℃。
b.当机身温度升高后应打开冷却水，根据产品规格和工艺要求，调节压出速度，
φ200挤出机挤出速度不大于55r/min,温度≤120℃。
c.做到胶料返回胶、半成品不落地。
d.该规格，换口型板时，预热温度不低于60℃，换口型板停车时间不超过3min。
e.挤出胎面，必须打上规格标志，挤出过程中，要勤检查、勤量尺寸，并注意长
度、宽度收缩情况。
f.挤出结束时，应放慢速度，用机头胶把胶料顶净，机头胶应单独存放以便按比
例掺用。
g.关车半小时后，关冷却水。
h.胎面胶存放不少于2h,不超过72h。
i.胎面胶贴缓冲胶时，三辊压延机辊温为（90±5）℃。
j.缓冲胶贴合要正，不能漏点。
5分层胎面的挤出
为了降低成本，提高轮胎质量，胎面联动生产线采用胎冠和胎侧两种胶料制成。
其制法是：利用两台螺旋挤出机，一台挤出胎侧胶、一台挤出胎冠胶，然后将两种形状不同的胶条趁热对应挤贴在一起，成为整体的胎面胶。
配方组分用量/份
生胶100
炭黑36
白炭黑20
增塑剂23. 82 氧化锌 2.7
总硫 2.32 合计185.56 含胶率/% 53.89 密度/（MG. m-3） 1.076。