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CN116043557A - 一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法 - Google Patents

一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法 Download PDF

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CN116043557A CN202211721175.2A CN202211721175A CN116043557A CN 116043557 A CN116043557 A CN 116043557A CN 202211721175 A CN202211721175 A CN 202211721175A CN 116043557 A CN116043557 A CN 116043557A
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高君
吴警
王君毅
殷娴
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Zhejiang Hailide New Material Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法，本发明制备的用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布，强力、断伸指标和尼龙66相仿，且模量更高、干热更低、尺寸稳定性更好，采购成本大幅降低；制成轮胎后，具有较好的高速耐久性能。

Description

一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子纤维制备技术领域，具体涉及一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法。
背景技术
轮胎结构的革命及其产品性能的提高离不开骨架材料的更新，随着轮胎行业对高性能帘布的需求迫切，越来越多的轮胎企业开始关注重量轻、滚动阻力小、耐热性好的骨架材料产品。尼龙66因其高温下具有足够的收缩率和良好的粘合强度，是目前应用最为广泛的冠带层材料；但高收缩率也带来尺寸稳定性差的缺点，容易造成轮胎平点问题。另外，生产尼龙66的原料己二腈主要依赖于进口，原料采购受限，对于轮胎企业，降低原材料的使用成本也是非常关键的。
因此，开发替代尼龙66的聚酯帘布受到市场的关注。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布及其制备方法，采用本发明的制备方法，充分提高了帘线的强力保持率，使浸胶帘子布达到高强、高伸长、高粘合的要求。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚酯切片进行增黏处理，得到增黏切片；
(2)将步骤(1)得到的增黏切片加热熔融并进行纺丝，然后采用多层缓冷装置进行冷却，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)将步骤(2)得到的涤纶工业丝加捻、织布、浸胶，即得到浸胶帘子布。
优选的，步骤(1)中，增黏切片的粘度为1.15-1.20dl/g。
优选的，步骤(2)中，多层缓冷装置为2-6层，冷却温度为50-80℃。
优选的，步骤(3)中，加捻的工艺为：将涤纶工业丝在直捻机上进行加捻为2股结构的复捻线，锭速为5000-9500转/分钟。
优选的，复捻线捻度为200-500T/M。
优选的，步骤(3)中，浸胶采用双浴浸胶工艺。
优选的，一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3-5％，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；牵伸温度230-250℃，张力1000-4000daN；速度65-95米/分钟。
优选的，二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL为主体，固含量20-25％，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；定型温度230-250℃，张力300-1000daN；速度65-95米/分钟。
本发明还提供由上述制备方法所制备得到的浸胶帘子布。
优选的，浸胶帘子布的总纤度1000D-6000D，断裂强度≥6.2cN/dtex，断裂伸长率≥19％，定负荷伸长率7.0-9.0％，捻度200-500T/M。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过选用1.15-1.20dl/g的高黏度切片，设计2-6层的多层缓冷装置，形成自上而下的冷却梯度，得到强度7.0-7.5cN/dtex；断裂伸长率16.0-19.0％的高伸长高模低收缩涤纶工业丝；再经过加捻、织造、浸胶工序的合理设计，能够生产出断裂强度≥6.2cN/dtex，断裂伸长率≥19％，定负荷伸长率7.0-9.0％，捻度200-500T/M的浸胶帘子布。
本发明制备的用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布，强力、断裂伸长率指标和尼龙66相仿，且模量更高、干热更低、尺寸稳定性更好，采购成本大幅降低；制成轮胎后，具有较好的高速耐久性能。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括下述步骤：
S1：将聚酯切片进行增黏处理，得到增黏切片。
本步骤采用屋脊式固相聚合装置，在固相聚合装置中形成自上而下的温度梯度，使切片受热更均匀、反应更充分，从而防止因切片反应不充分，在纺丝时形成皮形结构，影响拉伸效率；
本发明以湿切片为原料，采用高温大风量(6800～7200m3/h)的工艺条件，让聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化，使低分子链间逐步发生链增长反应，生产的切片粘度达到1.15-1.20dl/g的高黏度PET切片。
S2：将增黏切片加热熔融并进行纺丝，然后采用多层缓冷装置进行冷却，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝。
本步骤中，加热熔融的具体步骤如下：增黏切片在氮气保护下，在290-320℃范围内对原料进行加热熔融，再进入纺丝箱体内，纺丝箱体的温度控制在290-320℃。
本发明通过利用2-6层缓冷装置，形成自上而下的冷却梯度，使其充分冷却成型，然后利用纺丝工艺生产出高伸长率的涤纶工业丝；涤纶工业丝指标可达到：强度为7.0-7.5cN/dtex；断裂伸长率为16.0-19.0％。
S3：将得到的涤纶工业丝加捻、织布、浸胶，即得到浸胶帘子布。
本步骤中，先将涤纶工业丝在直捻机上加捻为2股结构的复捻线，锭速为5000-9500转/分钟，外张10-60％，内张2.5-8.0(量程1-10)，超喂比-2.5～-0.25％；
本发明采用双浴浸胶工艺，一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3-5％，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；牵伸温度230-250℃，张力1000-4000daN；速度65-95米/分钟；
二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL为主体，固含量20-25％，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；定型温度230-250℃，张力300-1000daN；速度65-95米/分钟。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中所使用的聚酯切片购自海利得大有光聚酯切片，型号为：HLD-201；湿切片粘度0.675dl/g。
实施例1
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用屋脊式固相聚合装置对聚酯切片进行增黏处理，得到粘度为1.16dl/g的增黏切片；
(2)将增黏切片在300℃条件下加热熔融并进行纺丝，然后采用3层缓冷装置进行冷却，冷却温度为50℃，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)采用涤纶工业丝为1000D，将涤纶工业丝在直捻机上加捻成2股结构的复捻线，捻度为460T/M；将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布，然后采用双浴浸胶工艺对织布进行处理，其中一浴以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.5％，干燥温度150℃，张力1000daN；牵伸温度240℃，张力1200daN；二浴浸胶液以RFL为主体，固含量22％，干燥温度160℃，张力800daN；定型温度240℃，张力300daN，浸胶速度95米/分钟，即得到1000D/2聚酯浸胶帘子布。其主要性能为：断裂强度≥6.2cN/dtex，44.1N定负荷伸长率7.6％，断裂伸长率21.2％，干热收缩率0.9％，直径0.54mm，粘合力137N/cm。
实施例2
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用屋脊式固相聚合装置对聚酯切片进行增黏处理，得到粘度为1.17dl/g的增黏切片；
(2)将增黏切片在305℃条件下加热熔融并进行纺丝，然后采用3层缓冷装置进行冷却，冷却温度为60℃，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)采用涤纶工业丝为1300D，将涤纶工业丝在直捻机上加捻成2股结构的复捻线，捻度为380T/M；将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布，然后采用双浴浸胶工艺对织布进行处理，其中一浴以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.8％，干燥温度150℃，张力1000daN；牵伸温度240℃，张力2000daN；二浴浸胶液以RFL为主体，固含量23％，干燥温度160℃，张力800daN；定型温度245℃，张力400daN，浸胶速度90米/分钟，即得到1300D/2聚酯浸胶帘子布。其主要性能为：断裂强度≥7.1cN/dtex，66.6N定负荷伸长率8.1％，断裂伸长率22.4％，干热收缩率1.1％，直径0.65mm，粘合力184N/cm。
实施例3
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用屋脊式固相聚合装置对聚酯切片进行增黏处理，得到粘度为1.17dl/g的增黏切片；
(2)将增黏切片在310℃条件下加热熔融并进行纺丝，然后采用4层缓冷装置进行冷却，冷却温度为60℃，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)采用涤纶工业丝为2000D，将涤纶工业丝在直捻机上加捻成2股结构的复捻线，捻度为320T/M；将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布，然后采用双浴浸胶工艺对织布进行处理，其中一浴以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.8％，干燥温度150℃，张力1000daN；牵伸温度245℃，张力2000daN；二浴浸胶液以RFL为主体，固含量24％，干燥温度160℃，张力1000daN；定型温度245℃，张力550daN，浸胶速度85米/分钟，即得到2000D/2聚酯浸胶帘子布。其主要性能为：断裂强度≥6.9cN/dtex，100N定负荷伸长率8.0％，断裂伸长率21.7％，干热收缩率0.9％，直径0.78mm，粘合力197N/cm。
实施例4
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用屋脊式固相聚合装置对聚酯切片进行增黏处理，得到粘度为1.18dl/g的增黏切片；
(2)将增黏切片在310℃条件下加热熔融并进行纺丝，然后采用5层缓冷装置进行冷却，冷却温度为70℃，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)采用涤纶工业丝为3000D，将涤纶工业丝在直捻机上加捻成2股结构的复捻线，捻度为270T/M；将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布，然后采用双浴浸胶工艺对织布进行处理，其中一浴以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量4.0％，干燥温度160℃，张力1500daN；牵伸温度245℃，张力3800daN；二浴浸胶液以RFL为主体，固含量24％，干燥温度160℃，张力1200daN；定型温度245℃，张力700daN，浸胶速度70米/分钟，即得到3000D/2聚酯浸胶帘子布。其主要性能为：断裂强度≥6.2cN/dtex，133N定负荷伸长率7.6％，断裂伸长率21％，干热收缩率0.7％，直径0.94mm，粘合力210N/cm。
对比例1
一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用屋脊式固相聚合装置对聚酯切片进行增黏处理，得到粘度为1.16dl/g的增黏切片；
(2)将增黏切片在300℃条件下加热熔融并进行纺丝，然后采用单层缓冷装置进行冷却，冷却温度为50℃，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
(3)采用涤纶工业丝为1000D，将涤纶工业丝在直捻机上加捻成2股结构的复捻线，捻度为460T/M；将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布，然后采用双浴浸胶工艺对织布进行处理，其中一浴以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.5％，干燥温度150℃，张力1000daN；牵伸温度240℃，张力1200daN；二浴浸胶液以RFL为主体，固含量22％，干燥温度160℃，张力800daN；定型温度240℃，张力300daN，浸胶速度95米/分钟，即得到1000D/2聚酯浸胶帘子布。其主要性能为：44.1N定负荷伸长率4.5％，断裂伸长率15.4％，干热收缩率1.8％，粘合力135N/cm。
将本发明实施例和对比例所制备的浸胶帘子布与尼龙66帘子布样品进行比较，试验结果如下表所示：
Figure BDA0004029785380000071
Figure BDA0004029785380000081
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于乘用子午线轮胎冠带层的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将聚酯切片进行增黏处理，得到增黏切片；
（2）将步骤（1）得到的增黏切片加热熔融并进行纺丝，然后采用多层缓冷装置进行冷却，冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷绕，得到涤纶工业丝；
（3）将步骤（2）得到的涤纶工业丝加捻、织布、浸胶，即得到浸胶帘子布。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，增黏切片的粘度为1.15-1.20dl/g。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，多层缓冷装置为2-6层，冷却温度为50-80℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，加捻的工艺为：将涤纶工业丝在直捻机上进行加捻为2股结构的复捻线，锭速为5000-9500转/分钟。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，复捻线捻度为200-500T/M。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，浸胶采用双浴浸胶工艺。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3-5%，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；牵伸温度230-250℃，张力1000-4000daN；速度65-95米/分钟。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL为主体，固含量20-25%，干燥温度140-170℃，张力500-2000daN；定型温度230-250℃，张力300-1000daN；速度65-95米/分钟。
9.如权利要求1-8任一项所述制备方法所制备得到的浸胶帘子布。
10.如权利要求9所述的浸胶帘子布，其特征在于，浸胶帘子布的纤度1000D-6000D，断裂强度≥6.2cN/dtex，断裂伸长率≥19%，定负荷伸长率7.0-9.0%，捻度200-500T/M。
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