Шинный каркас с эластомерным материалом Советский патент 1984 года по МПК B60C9/02 D02G3/48 

1 Изобретение относится к произвед ву шинных каркасов с эластомерным материалом, используемых для изготовления пневматических шин транспортных средств. Известен шинный каркас с эластомерным материалом, содержащий армирукяцие кордные нити, каждая из которых имеет по меньшей мере две скрученные одна с другой комплексны нити, каждая из которых содержит пу чок элементарных полипарафенилептерефталамидных нитей t1J. Однако высокая крутка полипарафенилентерефталамидных нитей с полиэфирными или полиамидными нитями, необходимая для уменьшения разницы в упругости этих двух видов нитей, снижает прочность полипарафенилентерефталамидных нитей, чем ухудшаются эксплуатационные свойства каркаса. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств. Эта цель в шинном каркасе с элас томерным материалом, содержащем армирующие кордные нити, каждая из которых имеет по меньшей мере две скрученные одна с другой компле ные нити, каждая из которых содержит пучок элементарных полипарафенилентерефталамидных нитей, достигается тем, что каждая комплексная нить дополнительно содержит пучок вискозных нитей с прочностью на разрыв не менее 3 сН/дтекс, преимущественно 5 сН/дтекс, и удлинением при разрьгое не менее 8%, преимущест венно 13%, а полипарафенилентерефталамидные нити имеют прочность на разрыв не менее 10 сН/дтеКс, пре имущественно 17 сН/дтекс, и удлинен при разрыве не менее 2,7%. преимущественно 3,4%, при этом отношение средней площади поперечного сечени вискозных нитей в пучке к.средней площади поперечного сечения полипа фенилентерефталамидных нитей соста ляет 0,2-4,0, преимущественно 1,01,5, а отношение линейной плотност пучка вискозных нитей к линейной плотности пучка полипарафенилентер фталамидных нитей в кадой комплекс ной нити равно 0,1-10, пре муществ но 1-2. Линейная плотность полипарафени лентерефталамидных нитей в каждой комплексной нити составляет 35043500 дтекс, преимущественно 850-1700,1700 дтекс, при количестве элементарных нитей в пучке 200-2400, преимущественно 500-1000. Линейная плотность пучка вискозных нитей в каждой комплексной нити составляет 1000-3000 дтекс при количестве элементарных нитей в пучке ЗОО2000. Каждая комплексная нить имеет крутку 100-400 круч/м, преимущественно 200-300 круч/м, а кордная нить имеет противоположную ей крутку, равную 100-400 круч/м, преимзпцественно 200300 круч/м. Кордная нить имеет связую1Г5ий компонент для адгезии и/или защитный компонент для резины. Связующий и защитный компоненты выполнены из смол на основе резорцилформальдегидного латекса или на основе латекса полиуретана. На фиг.1 изображена шина с каркаcoMj на фиг.2 - часть шины, на фиг.Зкомплексная нить кордной нити} на фиг.4-8 - кордная нить, поперечное сечение, на фиг.9 - комплексная нить поперечное сечение. Пневматическая шина 1.имеет эластомерный материал из резины 2 с шинным каркасом в-виде двух тканых слоев 3 и 4, выполненных из кордных нитей 5 и проходящих по всей шине от одного ее борта 6 до другого борта (на чертеже не показан), где тканые слои огибают стальные проволоки 7 круглого сечения (фиг.1) или квадратного сечения (фиг.2). Под протектором 8 шина может быть усилена, например, тремя ременными полосами 9,10 и 11 обычной конструкции. Каждая кордная нить 5 имеет по меньшей мере две скрученные одна с другой комплексные нити, каждая из которых скручена из некрученого пучка 12 вискозных нитей с прочностью на разрыв не менее 3 сН/дтекс, преимущественно 5 сН/дтекс, и удлинением при разрьгое не менее 8%, преимущественно 13%, и некрученого пучка 13 полипарафеннлентерефталамидных нитей с прочностью на-разрыв не менее 10 сН/дтекс, преимущественно 17 сН/дтекс, и удлинением при разрыве не менее 2,7%, преимущественно 3,4%, При этом отношение средней площади поперечного Сечения вискозных нитей в пучке к средней площади поперечHoro сечения полипарафенипентерефталамидных нитей в пучке составляет О,24,0, преимущественно 1,0-1,5.

Линейная плотность полипарафенилентерефталамидных нитей в каждой комплексной нити составляет 350-3500 дтекс преимущественно 850-1700 дтекс, при количестве элементарных нитей в пучке 200-2400, преимущественно 500-1000J Линейная зависимость пучка вискозных нитей в каждой комплексной нити составляет 1000-3000 дтекс при количестве элементарных нитей в пучке 5002000. При этом отношение линейной плотности пучка вискозных нитей к линейнойПЛОТНОСТИ пучка полипарафенилентерефталамидных нитей в каждой комплексной нити равно 0,1-10, преимущественно 1-2. Такое соотношение площадей поперечного сечения пучков нитей обоих видов и их линейных плотностей позволяет получить кордную нить по галогенности аналогичную кордной нити из волокон одного вида.

Каждая комплексная нить имеет крутку, равную 100-400 круч/м, преимущественно 200-300 круч/м, а кордная нить имеет противоположную ей крутку, равную 100-400 круч/м, преимущественно 200-300 круч/м.

Кордная нить на фиг.5 и 7 содержит три скрученные S-круткой комплексные нити, каждая из которых имеет . 2-крутку и содержит пучок из 1000 вискозных нитей линейной плотностью 1840 дтекс, и пучок из 1000 полипарафенилентерефталамидных нитей линейной пл.отностью 1680 дтекс.

Кордная нить на фиг.6 имеет две аналогичные комплексные нити ив качестве третьего компонента - пучок вискозных нитей, а кордная нить на фиг.В, состоит из пяти комплексных нитей.

Кордная нить покрывается связующим компонентом для адгезии и/или защитным компонентом для резины, выполненными из смол на основе резо рцилформальдегидного латекса или на основе латекса полиуретана, путем проведения нити через ванну и последую щей тепловой обработки при 120-220С, преимущественно при 150-175 С, и натяжении 5-100 мН/текс, предпочти- . тельно 10-20 мН/текс, в течение 50ЗОО с, преимущественно 120 с.

Такая обработка кордной нити не снижает ее прочности и в отдельных

случаях способствует повышению на несколько процентов прочности, которая составляет 650-690 Н.

За счет указанных характеристик элементарных нитей обоих видов кордная нить с S -круткой, равной 225,круч/м, полученная из двух комплексных нитей с Z-круткой, равной 225 круч/м, каждая из которых имеет пучок линейной плотности 2440 дтекс из 1000 вискозных нитей и пучок линейной плбтности 1680 дте из 1000 полипарафенилентерефталамидных нитей, после обработки в ванне имеет при диаметре 1,03 мм прочность на разрыв около 720 мН/текс и удлинение при разрыве .

При выполнении кордной нити из трех комплексных нитей при линейной плотности пучка из 1000 вискозных нитей, равной 1840 дтекс и линейной плотности пучка из 500 полипарафенилентерефталамидных нитей, равной 840 дтекс, имеет диаметр 0,98 мм и прочность на разрыв порядка 700 мН/текс и удлинение при разрыве 6,8%.

Кордная нить с S-круткой, равно 270 круч/м, полученная из трех комплексных нитей с 2-круткой, равной 270 круч/м, каждая из которых имеет пучок линейной плотности 840 дтекс из 1000 вискозных нитей в пучок линейной плотности 1680 дтекс из 1000 полипарафенилентерефталамидных нитей, имеет диаметр 1,27 мм, прочность на разрыв 507 мН/текс и удлинение при разрыве 10%.

При увеличении числа полипарафенилентерефталамидных нитей до 5000, снижении линейной плотности из пучка до 840 дтекс и увеличении крутки комплексных нитей и кордной нити до 310 круч/м прочность на рарыв последней снижается до 463 мН/т без изменения удлинения при разрыве.

Кордная нить с 5-круткой, равно 225 круч/м, полученная из трех комплексных нитей с Z-круткой, равной 225 круч/м, каждая из которых имеет пучок линейной плотности 1840 дтекс из 1000 вискозных нитей и пучок линейной плотности 840 дтекс из 500 полипарафенилентерефталамидных нитей, имеет диаметр 0,98 мм, прочность.на разрыв 630 мН/текс

и удлинение при разрыве 6,45%. При увеличении обеих круток до 250 круч/м прочность снижается до 557 мН/текс, а удлинение при разрыве составляет 8%.

Несмотря Ни значительную разницу в модуле упругости и нагрузке при заданном удлинении у вискозных и полипарафенилентерефталамидных нитей, сообщение кордной нити невысокой крутки позволяет полу чать из нее ткань, близкую по своим свойствам ткани из однородных волокон. Так как зависимость изменения деформации ткани из вискозных нитей от напряжения характеризуется вогну той кривой, а аналогичная зависимость у ткани из полипарафеИилентерефталамидных нитей описьгаается выпулой кривой, то сочетание пучков зтих нитей в комплексной нити позволяет выпрямить 3ту линию. При наличии в кордной нити, состоящей из трех

комплексных нитей, 30% полипарафенилентерефталамидных -нитей зависимость деформации, кордной нити от напряжения характеризуется прямой линией.

При нагружении кордной нити до разрыва имеет место одновременный разрыв нитей обоих видов, при этом стабильность размеров кордной нити и усталостная прочность выше, чем у кордной нити из вискозы.

Данная кордная нить позволяет использовать в щинном каркасе только два слоя кордной ткани с обеспечением необходимой его прочности на высоком уровне и адгезией к резине, аналогичной адгезии кордной ткани, полученной только из вискозных тканей. Наличие в шинном каркасе двух слоев кордной ткани позволяет снизить его массу и массу зластомерного материала в шине.

ШИННЫЙ КАРКАС С. ЭЛАСТОМЕР|НЫМ МАТЕРИАЛОМ, содержащий армирующие кордные нити, каждая из которых имеет по меньшей мере две скрученные одна с другой комплексные нити, каждая из которых содержит пучок элементарных полипарафенилентерефталамидных нитей, отличаю щи йс я тем, что, с целью улучшения его эксплуатационных свойств, каждая комплексная нить дополнительно содержит пучок вискозных нитей прочностью на разрыв не менее 3 сН/дтекс, преимущественно 5 сН/дтекс, и удлинением при разрьюе не ленее 8%, преимущественно 13%, a полипарафенилентерефталамидные нити имеют прочность на разрыв не менее 10 сН/дтекс, преимущественно 17 сН/дтекс, и удлинение при разрыве не менее 2,7%, преимущественно 3,4%, при этом отношение средней площади поперечного сечен|€Я вискозных нитей к средней площади поперечного сечения полипарафенилентерёфталамидньпс нитей составляет 0,2-4,0, преимущественно 1,0-1,5, a отношение линейной плотности пучка вискозных нитей к линейной плотности пучка полипарафенилентелефталамидных нитей в каждой комплексной нити равно 0,1-10, преимущественно 1-2. 2.Каркас по п.1, отличающийся тем, что линейная пЛотность полипарафенилентереф1 аламид ных нитей в калсдой комплексной ни ти составляет 350-3500 дтекс, преимущественно 850-1700 дтекс, при количестве элементарньк нитей в пучке 200-2400, преимущественно 500-1000 3.Каркас по п.1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что линейная плотность пучка вискозных нитей в каждой комплексной нити составляет 1000i 3000 дтекс при количестве элементарных нитей в пучке 500-2000. 4.Каркас по п.1, отличающий с я тем, что каждая комплексная нить имеет крутку 100- 400 круч/м, преимущественно 200300 круч/м, a кордная нить имеет .противоположную ей крутку 100400 круч/м, преимущественно 200Э ЕО 30 300 круч/м. 5.Каркас по пп.1-4, о т л и чающийся тем, что кордная нить имеет связующий компонент 1 для адгезии и/или защитный компонент для резины. 6.Каркас по п.5 отличающ и и с я тем, что связующий и защитный компоненты выполнены из смол на основе резорцилформальдегидного латекса 7.Каркас по п.5, отличающийся тем, что связующий и защитный компоненты вьтолнены из {МОП на основе латекса полиуретана.