尼龙66差异化骨架材料的性能和应用

1、尼龙66差异化骨架材料性能及在轮胎中的应用 目前全球轮胎工业发展显示出集安全、绿色、环保、智能化于一体的新趋势，而在我国具有节能、环保和低滚动阻力的“绿色轮胎”产品正处于市场推广阶段，安全轮胎、环保轮胎等差别化产品今后也将在我国市场逐步实现应用。为适应未来轮胎市场的发展需求，神马实业作为国际尼龙66帘子布产业规模最大的企业，与轮胎发展方向紧密结合，加强科技投入，以先进技术改造传统工艺，不断提升骨架材料性能，大力开发差异化产品，与轮胎行业并肩向着高性能、安全环保的方向持续发展。据中国橡胶工业强国发展战略研究资料中数据显示，目前发达国家的乘用胎销量已占轮胎总量的85%以上，并根据功能分为夏用、冬用

2、及全天候，还有高性能和绿色环保轮胎之分；外资品牌的乘用胎（半钢子午胎）价格高出国产轮胎的50%以上，国内乘用车轮胎配套市场，外资品牌占据了70-80%的份额；所以我国轮胎工业急需提高产品性能和附加值，以“绿色”,“低碳”,“环保”,“高性能”为方向，而轮胎的关键骨架材料尼龙66等帘线将以优良的性能满足轮胎性能升级和细分市场的发展需求。图1 2006-2013年我国半钢子午胎产量变化趋势一、半钢子午胎冠带层用帘子布：轮胎的高速性能由冠带层来改善，冠带层可产生内应力来限制轮胎高速运转时带束层的延伸，从而改善轮胎的行驶性能。冠带层的模量、收缩力及收缩率是影响其对钢丝带束层径向扩展限制程度的因素。而尼

3、龙66具有强度高、耐热耐疲劳性好、与橡胶粘结力强、改性后受热收缩力大等特性，用于半钢子午胎冠带层可有效限制轮胎胀大，抑制带束层端部形变导致的脱层，提高轮胎的高速性安全性，是目前国际轮胎行业共认的冠带层理想骨架材料。目前已形成产业化的冠带层专用尼龙66浸胶帘子布规格如下：表1品 种 规 格断裂强力N/根定负荷伸长率H抽出N/cm干热收缩率干热测试条件930dtex/2/126EPD137.244N8.5±1.0107.84.0160×30分烘箱法930dtex/2/94EPD137.244N8.5±1.0107.85.5+0.5/-1.0160×30分烘箱

4、法930dtex/2/134EPD137.244N8.5±1.0107.85.5+0.5/-1.0160×30分烘箱法930dtex/2/F118137.244.1N7.0±1.0107.86.0±1.0160×2分×84g仪器法930dtex/2/F110137.244.1N9.0±1.0107.85.5±2.0177×2分×84g仪器法930dtex/2/F98132.044.1N9.0±1.0107.83.5±1.0150×30分烘箱法930dtex/2/68

5、EPD137.245N9.0±1.0107.8初值 6.5残值 3.8160×2分仪器法930dtex/2/97EPD137.245N9.0±1.0107.8初值 6.5残值 3.8160×2分仪器法700dtex/2/125EPD9745N9.0±1.085初值 6.0残值 3.8160×2分仪器法备注测试条件、试验方法执行GB/T9101锦纶66浸胶帘子布。此外，国外轮胎企业也普遍采用1400dtex/2、正常捻度37T/10cm或低捻度如25-30T/10cm规格作为冠带层骨架材料。二、高端SUV或越野车胎体专用尼龙66帘子布：

6、从目前中国汽车工业协会统计资料显示，近年SUV或越野车在国内发展迅速，从2011年增长20.2%到2014年增长36.4%，而且未来3年SUV行业有望保持30%以上的增长；在欧洲2012年销量达到27万辆，预计2016年该车型销量将高达60万辆。SUV配套轮胎销售量必将紧跟新车销量的增加逐年攀升，全球各大轮胎制造公司都在竭尽全力争夺SUV轮胎市场，将中国乃至全球的SUV轮胎市场竞争推向新阶段。胎体专用尼龙66帘子布主要应用于高端越野车的宽断面、大轮辋轮胎上。目前中高端越野车或SUV车换高速级、大轮辋轮胎已成为潮流，如235/70R15改成255/70R19、265/70R16改成295/75R

7、20等，或将T级(190km/h)换选为H(210km/h)或ZR级(240km/h以上)等。以上轮胎要求速度级别高、安全系数高，耐冲击性强，耐疲劳生热低，还必须与橡胶有良好的粘合力，以免轮胎爆胎、脱层，而尼龙66具有强度高，比重轻，断裂功大，耐疲劳，粘合力强，高温硫化无胺解等明显优势，而该类越野车也更侧重高速安全、耐复杂路面的使用要求。 目前从国外公布的资料显示，一些轮胎集团开发的SUV轮胎中胎体用尼龙66帘子布采用了一定的交叉角，从而减少了帘线之间的橡胶间隙，有效抵抗刺穿，而且由于采用高强低收缩的尼龙66帘线，使胎体强度增加了30%以上，抗撕裂性能提高了2倍以上。以下为轮胎应用举例： 表2

8、轮胎规格225/35R20 配用车型适用车型为越野车、MPV或4XD车型速度级别确定W级 270km/h、Y级 300km/h，如225/35ZR20 90W，225/35ZR20 90Y主要骨架材料材料名称材料结构半成品厚度胎体层 1400dtex/31301#带束层 2*0.3HT1.202#带束层2*0.3HT1.20冠带层840D/20.78/单层钢丝圈 1.20mm/根 说 明 1、胎体层采用尼龙帘线1400dtex/3规格 2、胎体层安全倍数为8.33,达到安全要求 神马实业开发并形成产业化的胎体专用尼龙66浸胶帘子布规格如下：表3品种规格断裂强力N/根定负荷伸长率H抽出N/cm干

9、热收缩率备 注1400dtex/2/110EPD215.68.5±1.066N137.24.0±1.0160×30分 烘箱法1400dtex/2/98EPD215.69.0±1.066N137.22.0±1.0150×30分烘箱法1870dtex/2/107EPD27011.0±1.088N156.82.0±1.0160×30分 烘箱法1400dtex/3/107EPD313.010.0±0.8100N156.84.0±1.0160×30分 烘箱法1400dtex/3/74E

10、PD313.69.6±1.0100N156.83.0±1.0160×30分烘箱法1400dtex/3/94EPD313.69.6±1.0100N156.83.0±1.0160×30分烘箱法 三、尼龙66单捻向浸胶帘子布随着国际上轮胎技术的不断发展以及全球对环保低碳呼声逐渐高涨，轮胎行业也在向着轻量化节油方向加大研究力度，各大轮胎巨头纷纷推出绿色环保轮胎， 尼龙66单捻向浸胶帘子布做为新型的环保轮胎骨架材料，具有以下性能优势：u 与橡胶粘合更牢固，提高轮胎的安全性能， u 改善轮胎平点效应，提高驾乘舒适度，u 降低轮胎滚动阻力，利于轻量

11、节油。目前神马实业具备批量产能的尼龙66单捻向浸胶帘子布规格如下：表4项 目单 位940dtex/1/F118S1400dtex/1/F105S1400dtex/1/F126S1400dtex/1/F85S1400dtex/1/F85Z断裂强力N/根73.0115.0115.0115.0115.0定负荷伸长率22.0N%5.8±1.034.0N%6.8±1.06.8±1.06.8±1.06.8±1.0粘合强度（H抽出法）N/cm60.075.075.075.075.0断裂伸长率%13.015.015.015.015.0附胶量%4-6干热收缩率(

12、150×30min)%5.0 四、芳纶/高强尼龙66浸胶帘子布 芳纶属刚性键、高模量纤维材料，具有极高的耐热性，500以上才开始分解，而尼龙66为典型的柔性键、大变形的纤维，熔点为258264，由于尼龙66与涤纶、粘胶相比具有较好柔性、耐热性，与橡胶粘结力高，是与芳纶进行复合能够性能互补的理想材料。几种不同材质工业丝的应力应变曲线见图2。 芳纶纤维、尼龙66与其他工业纤维的应力应变曲线 图2目前，世界上许多国家正在加紧芳纶复合材料的研究与开发工作，并已经成功应用于轮胎等橡胶制品。如法国米其林、意大利倍耐力、日本普利司通、美国固特异、英国邓禄普航空轮胎公司分别致力于芳纶复合帘线的研究。

13、近年来，随着汽车保有量的不断增加，高速行驶中对轮胎安全性能的要求也不断提高，跑气保用轮胎应运而生。跑气保用轮胎也称安全轮胎，或又称为“零压轮胎”，可以在轮胎扎破时仍能坚持行驶80公里左右以便到达维修站，不但安全性能大大提高，而且不需要携带备胎。如目前宝马全系标配跑气保用轮胎，其他高端品牌汽车制造商也将计划采用该类轮胎提升配置，而芳纶/高强尼龙66浸胶帘子布在该类轮胎冠带层中的应用不断扩大。 神马实业针对芳纶和尼龙两种物理性能差别较大材质的纤维进行了组织规格设计，并研制了复合帘线的初复捻捻度配比关键技术，采用适合于芳纶浸渍的胶液体系，成功开发出以下规格的芳纶/高强尼龙66浸胶帘子布： 表5项 目

14、 规格单位1680dtex/2+1400dtex/188EPD1680dtex/1+1400dtex/288EPD1680dtex/1+1400dtex/160EPD1100dtex/1+1400dtex/163EPD断裂强力N/根570.0410.0320.0215.0定负荷伸长率88.2N%/6.5±0.55.0±0.5100.0N3.5±0.58.5±0.5/粘合强度（H抽出法）N/cm150.0150.0140.0130.0断裂伸长率%8.0±2.017.0±2.011.0±2.011.0±2.0干热收缩率

15、(烘箱法150，30min)%3.03.53.03.0附胶量%6.0±1.0直 径mm0.87±0.050.87±0.050.70±0.030.58±0.03据固特异对全球市场调查，2007年安全轮胎全球销量为400万条、2008年为600万条、2009年为1600万条。安全轮胎也越来越多地被选为汽车标准配置或推荐配置，说明安全轮胎已经渡过了概念阶段，开始进入原装配件市场的大规模商业化，全球各大轮胎制造商正力图使安全轮胎的销量成倍增加，芳纶/高强尼龙66浸胶帘子布在轮胎中的应用前景广阔。五、芳纶浸胶帘子布l 高强度、高模量、低收缩。l 尺寸稳定

16、性能优异。l 耐化学腐蚀性优异。l 有利于轮胎的回收处理，节约能源，减少环境污染，是取代钢丝的理想骨架材料。主要用于载重子午胎、飞机轮胎、军用轮胎、轻卡子午胎、工程胎及其它特殊轮胎用骨架材料。 芳纶浸胶帘子布规格及指标序号项 目单 位1680dtex/21680dtex/31经 密根/10cm88802纬 密根/10cm993幅 宽cm145±3.0145±3.04匹 长mL±2%L±2%5断裂强力N/根4007806断裂伸长率%6.0±1.06.0±1.07初 捻T/10cm40.0±1.526.0±1.58复

17、捻T/10cm40.0±1.526.0±1.59附胶量%6.0±1.56.0±1.510粘着强度(H抽出法)N/cm140150备注：1、测试条件：温度24±2，相对湿度55±3%（国标法）。 2、检测方法依照GB/T9101标准。六、其他差异化尼龙66浸胶帘子布： 1、经密渐进型浸胶帘子布：随着轮胎子午化率快速提高，轮胎企业不断提质降耗，对帘子布在全幅宽经线的经密要求也日益严格。为解决帘布扩幅压延后的中间与边部经线排列不均匀问题，我们研制了经线由中间密到两边逐渐变稀的经密渐进型帘布，确保扩幅压延后胶帘布经线排列均匀，从而降低了用户消耗。 2、低捻度型浸胶帘子布：如930dtex/2品种为28-35T/10cm，1400dtex/2品种为22-30 T/10cm，虽然低捻度产品增加了生产难度如经线张力一致性、浸胶附胶均匀性等控制，但在轮胎中却体现出强力保持好、柔韧易加工、与橡胶粘合更牢固等优势，目前在国外轿车轮胎冠带层中已形成批量应用。 3、定位分隔线型浸胶帘子布：在帘子布的全幅宽经线排列上，根据压延后分切胶帘布的宽度要求，在帘子布布面上设计（1×1）/组或（2×2）/组等并行经线，