[發明專利]一種測試橡膠與鋼絲動態粘合保持力的方法和試驗機

有效

• 申請號: 201410535841.2
• 申請日: 2014-10-12
• 公開（公告）號: CN104297150A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王玉海;張福金;楊昆;劉震;張琳
• 申請（專利權）人: 怡維怡橡膠研究院有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及橡膠領域，特別涉及橡膠檢測領域。本發明涉及一種測試橡膠與鋼絲動態粘合保持力的方法和試驗機。

背景技術

對于子午線輪胎，橡膠與鋼絲的粘合性能對其使用壽命非常重要。橡膠與鋼絲的粘合性能主要包括靜態和動態粘合。目前，大部分研究者都討論了橡膠與鋼簾線在靜態條件下的粘合，而考慮動態條件下橡膠與鋼簾線粘合的則很少。橡膠和鋼絲簾線之間的初始粘合強度固然重要，但是，只有在輪胎動態使用過程中此粘合強度的保持率才是真正有價值的數據。因此，橡膠-鋼絲動態粘合性能是保證輪胎行駛安全性的關鍵因素。此項性能系取決于橡膠—鋼絲簾布復合材料的耐疲勞性能以及它對各種苛刻的環境條件，如熱、氧和潮濕等的耐受能力。即使是在經過環境老化之后測得的鋼絲對橡膠的靜態抽出力，其數值與輪胎的動態性能之間也缺乏相關性。因此利用開發的動態粘合力試驗機與試驗方法，進行膠料配方改進試驗以及鋼簾線鍍層和結構與膠料之間的動態粘合性能的優化配合，實現在實驗室條件下模擬出實際使用輪胎的動態粘合失效模式。

動態條件下的粘合性能更能準確地反映實際情況，而動態條件可以采用很多種方法實現，如圓盤疲勞試驗、壓縮疲勞試驗等。傳統的壓縮疲勞試驗采用的壓縮模具為平整光滑的底面，這種方法只能模擬輪胎行駛過程中的壓縮形變過程。但是在輪胎行駛過程中，除了壓縮形變，還應該包括端點拉伸形變、剪切形變等。目前國內還沒有較權威的橡膠與鋼絲動態粘合力試驗機與試驗方法。

發明內容

針對現有技術的問題，本發明的目的是提供一種測試橡膠與鋼絲動態粘合保持力的方法。本發明的另一個目的是提供一種實施上述方法的橡膠鋼絲動態粘合力試驗機。

動態壓縮力是指對橡膠與鋼絲試樣施以動態的壓縮力、剪切力等，使橡膠與鋼絲之間產生剪切變形，模擬輪胎或其它橡膠制品在運動時的形變過程。而傳統的橡膠與鋼絲之間的抽出力只能測定靜態時的粘合抽出力。

本發明采用獨特的設計，將壓縮模具設計成為波浪式，以期能夠更好的反應輪胎行駛的實際情況。本發明對該試驗機及試驗方法進行驗證，并且考察不同廠家和型號鋼簾線的動態粘合性能。利用開發的橡膠與鋼絲動態粘合試驗機與試驗方法，進行膠料配方改進試驗以及鋼簾線鍍層和結構與膠料之間的動態粘合性能的優化配合，實現在實驗室條件下模擬出實際使用輪胎的動態粘合失效模式。通過動態粘合力測試方法的研究與開發，及時的了解及掌握在輪胎的技術研發、制造生產過程中存在的問題，有效地進行改善與改進，提高輪胎或相關橡膠制品的關鍵性能，增強市場競爭力，增大產品的附加值。

本發明的測試橡膠與鋼絲動態粘合保持力的方法，其特征在于：采用波浪式模具對橡膠與鋼絲的硫化試樣施以動態力，然后進行橡膠與鋼絲殘余粘合抽出力的測量，用以表征橡膠與鋼絲動態條件下粘合保持力的大小。所述模具為上下凹凸互咬波浪式金屬材料，中間為橡膠與鋼絲硫化試樣。所述橡膠為天然橡膠、合成橡膠或它們的共混物，合成橡膠為乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、反式異戊橡膠、乙丙橡膠、丁腈橡膠或氯丁橡膠。所述鋼絲為橡膠及輪胎用任意結構型號鋼絲簾線。

所述測試橡膠與鋼絲動態粘合保持力方法的具體步驟如下：

(1)鋼絲試樣制備

把鋼絲切成若干一定長度鋼絲條，放在干凈的布或紙上。無論在什么情況下，埋入橡膠試樣中的鋼絲只能用手接觸兩端。如果鋼絲表面要清洗一下，應用溶劑浸過的軟布輕擦鋼絲。

(2)橡膠試樣制備

從橡膠片上切取兩條膠條，平鋪并用浸有溶劑的布或刷子擦凈表面，之后讓膠料干燥一定時間，然后進行硫化。

(3)樣品制備及硫化

在規定膠料要進行硫化的溫度下預熱模具，包括上﹑下模板。從平板硫化機上拿出模具，去掉上模板。讓橡膠干凈面朝上，用工具把下層橡膠壓入模具。把鋼絲逐一嵌入到斜口槽中，作好標記。與橡膠接觸的鋼絲不要與手指接觸。將上層橡膠放入模具中,干凈面朝下用工具壓緊膠料。合上上模板,把模具放入硫化機，施加一定的壓力，在規定的溫度﹑壓力和時間下硫化試樣。

(4)施加動態力程序

將硫化好的橡膠鋼絲試樣放入波浪式模具中，前后左右對齊；施以靜壓縮量，并設定好壓縮行程；調整好壓縮頻率與壓縮次數后施加動態力；然后取出橡膠鋼絲試樣。

(5)測試程序

將試樣放置在拉力機的夾持膠塊的夾持器上，開動試驗機，抽出鋼絲，重復上述過程，直至所有鋼絲全部抽出。

(6)試驗結果的表示

橡膠鋼絲動態粘合保持力＝(殘余粘合力/初始粘合力)×100％。