一种涤纶帘子线，其制备方法及其在斜交轮胎中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于轮胎制造技术领域，尤其是涉及一种涤纶帘子线，其制备方法及其在 斜交轮胎中的应用。
【背景技术】
[0002] 目前，在轮胎中多使用合成纤维作为胎体增强材料，其中以涤纶、尼龙、人造丝和 芳纶纤维使用最为广泛；而在摩托车、自行车、全地形车和农用车等斜交轮胎中，胎体增强 材料基本以尼龙帘子线为主，其原因主要是摩托车、自行车和农用车等的使用场地大多是 路况比较差，多以乡村小路、山路等为主，要求轮胎具有良好的抗冲击性能。但尼龙帘子线 存在易吸水、预收缩率高、尺寸稳定性差等缺点，且尼龙增强轮胎容易出现平点的缺陷。涤 纶帘子线具有吸水率低、尺寸稳定性好等特点，因此多用于子午线轿车轮胎的胎体材料。
[0003] 尼龙帘子线在摩托车、自行车、全地形车和农用车等斜交车轮胎的作用一一抗冲 击性好，抗冲击性可以用轮胎的破坏能衡量，经过研究发现，尼龙6帘子线的断裂功和轮胎 的破坏能之间存在近似线性关系，如图1所示。帘子线的断裂功计算方法，如图2所示。当 帘子线的断裂功增大时，用该帘子线制成轮胎的破坏能也增大，轮胎的抗冲击性增强，因此 可通过提高帘子线的断裂功来提高轮胎抗冲击性。帘子线的断裂功可通过公式（1)计算：
[0004] W= /F*dL.................................................................. (1)
[0005] W-断裂功，J;
[0006]F-断裂强力，N;
[0007]L一断裂强力作用下的伸长，m。
[0008] 由此可见，帘子线的断裂强力越高和断裂强力作用下的伸长越长，帘子线的断裂 功就越大。
[0009] 帘子线的强度是帘子线的断裂强力除以帘子线的名义纤度的商，可通过公式（2) 计算：
[0010] UTS=BS/LD.....................................................................(2)
[0011] UTS- 帘子线的强度，cN/dtex;
[0012] BS-帘子线的断裂强力，N;
[0013] LD-帘子线的名义纤度，dtex。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的在于提供一种涤纶帘子线的制备方法，该制备方法可以有效地改善 常规涤纶帘子线的断裂强力和断裂伸长率，从而提高涤纶帘子线的抗冲击性；本发明还提 供了采用该制备方法制得的涤纶帘子线，该涤纶帘子线不仅保留了常规涤纶帘子线的优 点，其断裂功和耐疲劳性能也具有很大的提高；本发明另外还提供了该涤纶帘子线在斜交 轮胎中的应用，充分发挥了涤纶帘子线的优点，并结合尼龙帘子线的抗冲击性好的优点，避 其缺点。
[0015] 本发明采用的技术方案是：
[0016] -种涤纶帘子线的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)纺丝工艺流程：切片一干燥一螺杆挤出一熔体分配管一纺丝箱体一纺丝组 件一缓冷器一环吹风冷却一上油一牵伸一卷绕，得到原丝；
[0018] 其工艺参数为：纺丝速度：4800-5200mpm;缓冷器温度：230-365 °C;拉伸比： L 95-2. 23 和特性粘度：0? 98-1. 06g/dl;
[0019] (2)浸胶工艺流程：导开一前储布架一第一浴浸胶浸渍一首次抽吸一第一区干 燥一拉伸一第二浴浸胶浸渍一二次抽吸一第二区干燥一定型一揉布刀一后储布架一卷取； 得到涤纶帘子线。
[0020] 本发明所述的涤纶帘子线的制备方法，其中，步骤（2)所述的浸胶工艺流程，其 工艺参数为：第一区干燥温度160°C和干燥张力520-700g ;拉伸温度230°C和拉伸张力 1150-1300g，第二区干燥温度160°C和干燥张力520-700g，定型温度230°C和定型张力 110 ~250g。
[0021] 本发明还提供了一种采用上述制备方法制得的涤纶帘子线。
[0022] 本发明制得的所述涤纶帘子线的断裂强度彡6. 5cN/dteX，断裂伸长率达19~ 25%〇
[0023] 本发明另外还提供了制得的所述涤纶帘子线在斜交轮胎中的应用。
[0024] 本发明有益效果：
[0025] 本发明所述的涤纶帘子线的制备方法，能有效地改善常规涤纶帘子线的断裂强力 和断裂伸长，从而提高涤纶帘子线的抗冲击性。
[0026] 本发明制得的所述涤纶帘子线，除了保留了常规涤纶帘子线的优点，如尺寸稳定 性好、吸水率低和价格低外，其断裂功和耐疲劳性能具有很大的提高，所述涤纶帘子线的断 裂强度彡6. 5cN/dtex，断裂伸长率达19~25%，采用原丝纤度为1000旦尼尔和1300旦尼 尔制得的涤纶帘子线的断裂功分别彡3. 5J(规格为1000DX2)和彡4. 7J(规格为1300DX2)， 其断裂功分别远高于采用相同纤度制得的的常规涤纶帘子线2. 7J(规格为1000DX2)和 3. 9J(规格为1300DX2);其尺寸稳定性（DSI)和尼龙帘子线的尺寸稳定性（DSI)相比，具 有很大的提高，原丝纤度为1260旦尼尔和840旦尼尔的尼龙帘子线的尺寸稳定性（DSI)分 别达15% (规格为1260DX2)和16. 4% (规格为840DX2)，采用原丝纤度为1000旦尼尔和 1300旦尼尔制得的本发明的涤纶帘子线的DSI则分别小于11 % (规格为1300DX2)和9. 5% (规格为1000DX2)，可以与尼龙帘子线相媲美。另外，本发明制得的所述涤纶帘子线，其加 工硫化温度可以在原来尼龙6帘子线的硫化温度上提高KTC以上，至少减少25%的硫化时 间，且可以不用后充气工序实现轮胎的尺寸稳定；能极大的改善尼龙帘子线轮胎的平点缺 陷，同时其轮胎的滚动阻力比尼龙帘子线轮胎减少7%，其轮胎乘用及操控性能测试结果也 优于尼龙帘子线轮胎；能够在不增加现有尼龙帘子线增强的斜交轮胎生产线设备和对生产 工艺不做大的调整的条件下，实现产业化生产。
[0027] 本发明制得的所述涤纶帘子线在斜交轮胎中的应用，在摩托车、自行车、全地形车 和农用车等斜交轮胎中，充分发挥了涤纶帘子线的优点，结合尼龙帘子线的抗冲击性好的 优点，避其缺点。
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中尼龙6帘子线的断裂功与轮胎破坏能的关系图；
[0029] 图2为现有技术中帘子线的断裂功计算示意图；
[0030] 图3中1为常规涤纶帘子线（规格为1000DX2)的拉伸曲线图；2为实施例8得到 的涤纶帘子线（规格为1000DX2)的拉伸曲线图；3为尼龙66帘子线（规格为840DX2)的 拉伸曲线图；4为尼龙6帘子线（规格为840DX2)的拉伸曲线图；
[0031] 图4中1为常规涤纶帘子线（规格为1300DX2)的拉伸曲线图；2为尼龙6帘子线 (规格为1260DX2)的拉伸曲线图；3为尼龙66帘子线（规格为1260DX2)的拉伸曲线图；4 为实施例3得到的涤纶帘子线（规格为1300DX2)的拉伸曲线图；
[0032] 图5中1为实施例3得到的涤纶帘子线（规格为1300DX2)的压缩耐疲劳测试结 果图；2为尼龙6帘子线（规格为1260DX2)的压缩耐疲劳测试结果图；3为常规涤纶帘子线 (规格为1300DX2)的压缩耐疲劳测试结果图；
[0033] 图6中1为常规涤纶帘子线的粉末X射线衍射（XRD)图；2为实施例8得到的涤 纶帘子线的粉末X射线衍射（XRD)图；
[0034] 图7为实施例8得到的涤纶帘子线和尼龙6帘子线（规格为1260DX2)在路试前 后斜交胎性能对比图。
[0035] 下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0036] 通过下面的方法测量根据实施例1-10制得的涤纶帘子线和比较例1-4中帘子线 的物理性能：
[0037] 1)按照标准ASTM-D885,拉伸速度：254mm/min，夹具距离：254mm;采用万能材料拉 力机Instron3367,夹具：2714-006,测量原丝和帘子线的强力，强度，断裂伸长率和定负荷 伸长率（EASL)。
[0038]2)按照标准ASTM-D4974中收缩率的测试方法：177°C，2min，0. 05g/D;测试设备采 用Testrite公司生产的收缩率测定仪Mk6,测得原丝和帘子线的收缩率。
[0039] 3)采用X' Pert PRO多功能X射线衍射仪，发散狭缝1/2° ;防散射狭缝5mm;蔽 光框15_;接收器X' Celerator;扫描范围2 0 = 5-60°;扫描速度0? 196603° /Sec;扫 描步长0.0167113Sec;样品架采用专利ZL 201220475618. X中的样品架，测得帘子线的XRD 图。
[0040] 4)采用常规的圆盘耐疲劳（DISC)测试方法：在温度168°C和压力11吨硫化15分 钟制成76mm(长）X12. 7(宽）mrnXll. 2mm(高）的橡胶条，在B. F. Goodrich公司生产的圆盘 疲劳试验机以2500转/分钟运行24小时，测得帘子线的常规耐疲劳性。
[0041] 5)采用压缩的圆盘耐疲劳（DISC)测试方法：在温度168°C和压力11吨硫化15分 钟制成76mm(长）X12. 7(宽）mrnXll. 2mm(高）的橡胶条