工程胎配方设计解析
配方基础知识轮胎工程
产
验证及 评审
O K或 无 法
试做总结
OK
量
产
OK
评审
NG
评审
OK
配方量产并将配 方总表和规格总表 TM n传 至 研 发 中 心
责任部门 研发中心
研发中心
研发中心
研发中心
研发中心
研发中心 研发中心 研发中心 各轮胎公司 研发中心 各轮胎公司
研发中心 各轮胎公司 研 研发 发中 中心 心
研发中心 各轮胎公司 各轮胎公司
3.轮胎各部位对配方的性能要求
胎侧 胎侧是外胎侧壁的复盖胶，保护胎体 帘线不受机械损伤和防潮。对于子午 胎，因胎体帘线呈90度排列，乘坐舒 适，但也带来胎侧部位曲挠变形大， 易产生胎侧龟裂的毛病。因此要求耐 曲挠、耐候耐臭氧、耐热老化且未硫 化胶自粘性好以防成型接头开裂。 18
3.轮胎各部位对配方的性能要求
各轮胎公司 研发中心
各轮胎公司 研发中心
各轮胎公司
各轮胎公司
记录 配方设计性 能要求及日程
计划表 配方单
配方单
试验报告
试验总结报告
研发中心试制申请单 配 方 总 表 和 规 格 总 表 T0
研发中心试制申请单 配 方 总 表 和 规 格 总 表 T0 配 方 总 表 和 规 格 总 表 Tn
试验报告及工艺报表
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2. 配方设计
如何进行配方设计——配方设计的原则
2.保证加工历程可行的前提下，力求顺 利进行（如生产效率、质量稳定性）， 按工艺历程拟定的各工序的工艺条件的 组合来选用橡胶、配合剂品种与用量组 合。
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2. 配方设计 如何进行配方设计——配方设计的原则 3.注意橡胶与配合剂的“相配” 4.成本的总体核算，包括原材料成本
工程轮胎外观设计方案
工程轮胎外观设计方案第一章绪论1.1 背景工程轮胎是指用于工程机械载重、作业、转向以及减震和支持的一种橡胶制品。
随着现代工程机械的发展，对工程轮胎的性能和外观设计要求越来越高。
外观设计是工程轮胎的重要一环，它直接影响到产品的市场竞争力和用户的购买欲望。
因此，对工程轮胎外观设计方案的研究和探讨具有重要意义。
1.2 研究目的本文旨在通过对工程轮胎外观设计方案的研究，提出一种能够满足市场需求和用户喜好的外观设计方案，从而提高产品的市场竞争力和用户满意度。
1.3 研究内容本文主要围绕工程轮胎的外观设计方案展开研究，包括对工程轮胎外观设计要求的分析、对工程轮胎外观设计的原则和方法的探讨以及对工程轮胎外观设计方案的具体提出和分析等内容。
第二章工程轮胎外观设计要求的分析2.1 市场需求分析随着工程机械行业的快速发展，工程轮胎作为重要的配件之一，市场需求量逐年增加。
用户对工程轮胎外观的要求也日益提高，他们希望工程轮胎能够具有鲜明的特色和良好的外观质感，从而提升他们的工程机械的形象。
2.2 用户喜好分析在工程机械行业中，用户对工程轮胎外观的喜好主要表现为以下几个方面：一是外观色彩明亮、新颖且不易褪色；二是外观线条简洁、结构紧凑；三是外观造型大气、稳重；四是外观具有独特的品牌标识和标志性设计元素。
2.3 技术要求分析工程轮胎外观设计不仅仅要求有良好的外观质感，还要具备良好的防滑性能、耐磨损性能和耐老化性能等技术指标。
因此，工程轮胎外观设计方案要能够兼顾外观美观和产品性能。
第三章工程轮胎外观设计的原则和方法3.1 原则在工程轮胎外观设计中，需要遵循一些原则来确保设计方案能够满足市场需求和用户喜好。
首先，要充分考虑用户的使用习惯和感受，尊重用户的审美观念，确保设计方案能够符合用户的要求。
其次，要保持设计的独特性和个性化，通过差异化设计来提升产品的竞争力。
最后，要与工程机械整体外观风格协调一致，确保工程轮胎外观与整车外观的衔接。
北院培训-轮胎配方设计及材料改性技术
子午线轮胎的胶料配方种类比斜交胎多，胶料的性能要求也比斜交胎 高，其拉伸强度、定伸应力和胶料的粘着性尤为主要。
3.1胎面胶
子午线轮胎的胎面胶性能要求和斜交轮胎有些不同。子午线轮胎在滚 动时，胎面与地面的移动或蠕动很小，牵引力和侧向力较高。不同胶 种对子午线轮胎磨耗性能的影响不像斜交胎那样敏感。提高天然胶使 用比例，可改善胶料的抗切割、耐撕裂和粘着性。由于子午线轮胎生 热较低，故可采用超耐磨炭黑和中超耐磨炭黑等粒径小的炭黑，以提 高胎面胶的耐磨和抗撕裂性能。载重子午胎面胶的硬度可低些，炭黑 用量可少些。而轿车子午胎由于时速较高，为提高其稳定性，应适当 提高胎面的硬度，因而可适当增加炭黑用量，硫磺用量也可以适当提 高一些。
斜交胎的胎面胶因胎体的膨胀率比较大，同时，胎面与路面间的蠕动 比较大，其耐磨性比全钢子午胎差，因此，除矿区用胎外，极少采用 全NR的冠部配方，多采用NR与BR及SBR二胶或三胶并用的用胶体 系，以提高胎面胶的耐磨性、减少胎面与路面接触处的蠕动变形，提 高使用寿命。炭黑采用中超耐磨炭黑为主要补强剂。硫化体系多采用 半有效硫化体系。
（斜面交胎没有带束层，与之对应的是缓冲层）
4.3.1 带束层钢丝帘布胶
带束层的骨架材料，除轿车子午线轮胎可采用高模量的纤维帘线外，一般均采用钢丝帘线。由 于帘线的模量高，胶料的定伸应力也要高，这样才能减小胶与帘线间的剪切变形。胶与钢丝帘 线的粘合力是子午线轮胎的关键技术之一，不仅要求在常温静态下有良好的粘合力，而且在动 态、高温、潮湿老化后仍要能保持良好的粘合力。影响粘合水平的配方因素有以下几个。
交叉排列组成；尼龙帘线一般以一股或多股尼龙单丝合捻而成。 采用尼龙帘线作骨架材料所制作的斜交轮胎，下沉量小，侧向稳
工程胎配方设计解读
配方基础知识
TYPE C2 TYPE C1
耐 切 割 性 能 速 度
TYPE CS TYPE SNOW TYPE IND TYPE R1 TYPE H2 TYPE H1
HEAT RESISTANT / HIGH SPEED 耐热性能/高速性能
CUT RESITANT /SLOW SPEED
/
花纹编码对应配方列表
配方设计时，除考虑同一配方中各配合剂之间的内在 联系，同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。 如，相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。 配方设计人员在考虑选取配合剂时，要避免使用有毒 原材料，尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂， 减少污染和公害，加强劳动保护，确保操作人员的健 康和环境的清洁。
2）具体的设计原则
对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正 确的认识，进行有针对性的设计。使产品性能满足使 用的要求或给定的指标。 对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工 过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认 识，要与轮胎结构设计工程师进行交流，既要考虑各 不同部件在使用、加工过程的差异性，又要考虑它们 的共性和相关性，确保各部位的胶料性能达到要求。 在保证满足使用性能或给定的指标情况下，尽量节约 原材料和降低成本，或者在不提高成本情况下提高质 量。
4 配方特点
1）胎面胶 轮胎的胎面直接与地面接触摩擦,并通过胎面把路面的冲击 力、 摩擦生热传递到整个轮胎，因此胎面胶应具有耐磨、抗冲 击、耐刺扎、防湿滑、良好的操纵稳定性以及低的生热。 此外,胎面胶还应具有优异的防老化性能和良好的加工性,因 此, 在配方中选用酮胺类与对苯二胺类防老剂并用,采用次磺酰 胺类促进剂,使胶料具有良好的抗焦烧性能和压出性能。 为了提高胎面胶耐磨、抗切割性能，中、小型工程机械轮胎 的硫化体系采用半有效硫化体系，巨型、大型工程机械轮胎采用 等效硫化体系。
6裴晓辉-工程胎设计2013解析
装载机作业用装载机拾取物料并作短距离转移的一个工作过程。轮 胎负荷随装载机拾取载荷时所涉及的条件而变动。运输速度低，最高达 10km/h。而且运输距离也短，单程最远为75km。
推土机作业——使用推土机推、刮和平的方式来转移物料（通常为 泥土）的一种工况，轮胎负荷相对稳定，作业速度低，为10km/h以下， 运输距离随工作地点而变。
GB/T2980-2009《工程机械轮胎规格、尺寸、气压与负荷》 GB/T1190-2009《工程机械轮胎技术要求》 HG/T2177-1998《轮胎外观质量》
国际标准
美国TRA
[Tire and Rim Association(US) 美国轮胎协会]
欧洲ETRTO （European Tyre and Rim Technical Organization 欧洲轮胎技术机构） 日本JATMA （The Japan Automobile Tire Manufacturers Association,inc 日本汽车 轮胎厂协会）
新胎最大、最小外直径 轮胎最大外直径（mm）=2 ×设计新胎面断面高度×1.03+轮辋名义直径
轮胎最小外直径（mm）=2 ×设计新胎面断面高度×0.97+轮辋名义直径
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供车辆厂设计轮胎间隙用的胀大轮胎 在使用中最大外缘尺寸的定义
备注：A等于断面高度的25%。
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工程机械轮胎规格名称举例：
16.00 23.5 14.00 45 / 65 R 24 25 24 45 TG NHS
E---铲运机和重型自卸车轮胎 主要用于运土机械作业
由运土设备自装载荷或装载设备助装，然后将此载荷运往它处并卸 载后空车返回的一个搬运过程。这种运输通常在未修缮路面上进行，速 度为65km/h 以下，最大单程运输距离为4km 。这类设备主要有运输用重 型自卸车和铲运机。 L----装载机和推土机轮胎 主要用于装载机和推土机作业
21.00-35 40PR港口工程机械轮胎的设计
有 良好 的使 用 性 能 ， 根 据类 似 规 格 轮胎 的参 数及 实 际 经验 ， 本次 设 计Ｄ取２ ０ ０ ５ ｍｍ， Ｂ 取５ １ ０ ｍｍ， 即外 直径膨 胀率 （ Ｄ ／ Ｄ） 为１ ． ０ ， 断 面宽膨胀 率 （ Ｂ ／
随着 世 界 经济 的发 展 ， 港 口也 越来 越 发 展 壮 大。与港 口建设 相 配套 的工程 机械 及其 工程 机 械 轮胎也 进 入历史 性 的发 展空 间 。随着 港 口吞 吐 量 的急剧 增 加 ， 与港 口龙 门 吊配 用 的２ １ ． Ｏ ０ —２ ５ 轮 胎 已不 能满 足现有 港 口的发展 ， 而 转 向２ １ ． ０ ０ —３ ５ 轮 胎， 不 仅可 提 高载荷 能力 ， 还 可 降低成 本提 高运 输 效率“ 。因此 ， 龙 门吊配用 的２ １ ． ０ ０ —３ ５ 轮胎在 港
２ ０ ０ ５ ｍｍ ， 断面宽
５ １ ０ ｍｍ， 行 驶 面
８ ８ ５ ｉ ｉ ｌ ｍ， 胎圈着合宽度
４ ０ ５ ｍｍ ， 断面水平轴位置 （ ／ ）
０ ． ９ ３ １ ０ ， 花纹深度
３ ８ ｉ ｉ ｌ ｍ， 花纹周节数
３ Ｏ ， 花纹 饱 和度
７ ８ ％。 施 工设 计 ： 胎面采用３ 种配方 ， 胎 面 冠 部 胶 采 用 缠
２ ７ ２
轮
胎
工
业
２ ０ １ ７ 年第３ ７ 卷
２ １ ． ０ ０ —３ ５ ４ ０ Ｐ Ｒ港 口工 程 机 械 轮 胎 的 设 计
王道 和 ， 承友 昕 ， 吴 辉， 何 剑
（ 中策 橡 胶集 团有 限公 司 ， 浙 江 杭 州 ３ １ ｏ ｏ １ ６ ）
轮胎配方设计4
2、补强、填充剂
表面特征：1)疏水性：CB 易飞扬，在胶料中易聚 结成团，不易分散，增加剪切力。 2)亲水性：浅色填料，粒径大，混入 速度快，但分散性差，且亲和力低。
填料表面改性：具有两性结构的有机化合物，如含OH，-COOH，-NH2，-SH的化合物，能增加配合剂与 橡胶表面的浸润，增强有机大分子与无机填料间的 亲和力，活性剂有SA、钛酸酯、硅烷偶联剂等。
6、美制成智能轮胎。美国一家轮胎公司研制成功一 种能预报大型货车轮胎爆胎的智能轮始。在轮胎中 置有以电池为动力的微电脑，它能随时测得轮胎气 压、温度等，并将这些数据传送到货车检查站的接 收器上，经电脑分析处理后，如有爆胎可能，立即 发出警告，车主能及时驶向修理厂更换轮胎．免除 途中之苦。此外，这种智能轮胎还可记录行驶路程， 并对翻新时间作出报告，可大大节省行驶费用。
普通塑炼 50+5 11min 0.20 促M 65+5 11min 0.31 促DM 65+5 11min 0.25 可见，缩短塑炼时间，降低能耗。 注意：SBR,BR 和CR（硫调型）高温下有部分交联 产生凝胶的倾向。 亚硝基－2－萘酚防止SBR产生凝胶， 促进剂DM防止CR产生凝胶。
塑解剂 B(phr)
2)生胶的选择，橡胶不同门尼粘度
3)加入填充剂和软化剂调节
（1）机械剪切（低温分段塑炼）
NR存在甲基共轭效应，有利于剪切断裂，效果好， BR和SBR效果不明显 ，EPDM、NBR高门尼需塑炼
（2）化学塑解剂（高温塑炼）
如M, DM, β-奈硫酚，五氯硫酚，雷那西，塑解剂B等 类别 辊温 时间 可塑度
三、包辊性(Rollability)
混炼、压延、压片时需胶料有良好的包辊性。 包辊性主要取决于混炼胶的强度、辊温、切变速率 及胶料与滚筒间的粘合性。 凡是有利于提高胶料的强度和粘合性均有利于 提高包辊性。 1．生胶
载重子午胎配方设计原理
载重子午胎配方设计原理载重子午胎线轮胎的配方设计除遵循轮胎配方设计的一般原理以外，由于它的结构特点和制造要求，在配方设计上具有它的特殊性。
一、午胎结构特点及其优越性从斜交结构轮胎到子午线结构轮胎系充气轮胎的重大变革，由于它的优越性能，发展迅速，目前世界上子午胎已占轮胎产量的90%，而我国轮胎子午化率仅达35%左右，所以要加快发展。
所谓子午线，系地球从北极到南极通过格林威治的那条经线叫0°经线，又称本初子午线，其他经线通称子午线。
如图1，轮胎的两个胎圈尤其如南北极，胎体帘线按子午线排列，称之为子午胎。
子午胎整体系刚柔结合，在胎冠周向有多层钢丝帘线紧着，产生胎冠部位的刚性，在胎圈由胎圈钢丝及各种硬胶组成，产生胎圈刚性。
在胎侧部位仅有一层钢丝帘线全钢丝载重子午胎不管多大规格或多大负荷，仅是一层钢丝帘线）和胎侧胶组成，产生柔性部位。
由于以上结构特点，在轮胎力学上具有“两大”、“四小”的特点。
二大：（1）侧向变形大（2）法向变形大四小：（1）周向变形小（2）滚动变形小（3）高速旋转下变形小（4）材料变形小由于子午胎力学上具有这些特点，带来许多优越性能：（1）滚动阴力低，节油。
（2）高速安全性，生热低。
（3）耐磨、耐刺、耐用。
（4）减震，乘坐舒适，汽车配件减少损坏。
（5）操纵性好，直线行驶性高，驱动力、制动力、索动力、索引力大，转向稳定。
二、载重子午胎配方设计特点1．部件多，硬胶多一条外胎组成部件有16-17种之多，而配方至少也有13-14外，比载重斜交胎和轿车子午胎都复杂多，而且胶料硬度高，门尼粘度高的配方也多，对工艺装备要求高，工艺条件严格。
根据其结构特点，带束层承受了轮胎整个内应力的60-75%，为保证一个刚性整体，胶料硬度高（一般77-81度），同时胶料与钢丝帘线的粘合力要高，附胶要好，在热氧、机械和介质（水）的作用下能保持较高水平。
带束层与胎体，胎面产生相当大的剪切应力，胶料承受高度的应变强度，为分散这种高强剪切应力，除带束层胶本身要求很高的性能的外，在其上、下应设过渡胶。
无内胎工程机械轮胎气密层胶配方的研究解读
第５期李可萌．无内胎工程机械轮胎气密层胶配方的研究２８９无内胎工程机械轮胎气密层胶配方的研究李可萌（贵州轮胎股份有限公司，贵州贵阳５５０００８）摘要：对无内胎工程机械轮胎气密层胶配方进行改进。
试验结果表明，通过采用ＢＩＩＲ替代ＮＲ和ＣＩＩＲ，并调整其它配方组分，硫化胶的邵尔Ａ型硬度和定伸应力降低，屈挠龟裂性能提高；同时改进生产工艺，增大混炼时炼胶容量、严格控制混炼排胶温度、胶料压延充分预热、压延胶片卷取温度不超过４０℃且应最短储存１２ｈ后使用，使无内胎工程机械轮胎的气密性能大幅提高。
关键词：工程机械轮胎；无内胎轮胎；气密层；ＢＩＩＲ中圈分类号：Ｕ４６３．３４１＋．５ｌＴＱ３３６．１＋４文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—８１７１（２００８）０５－０２８９－０２轮胎无内胎化正成为轮胎工业的发展趋势。
无内胎工程机械轮胎充气压力较高，对轮胎气密性能提出了更高的要求。
气密层胶料性能是影响无内胎轮胎气密性能的重要因素。
目前各轮胎公司的气密层胶配方基本上采用ＣＩＩＲ与ＮＲ并用，ＣＩＩＲ／ＮＲ并用比一般为７０／３０或６０／４０。
随着技术的进步，气密层胶配方发展趋势是采用具有更高活性的ＢＩＩＲ配方，但必须解决由此带来的混炼、焦烧和气泡等工艺问题。
本工作研究ＢＩＩＲ气密层胶配方，并改进工艺，以提高无内胎工程机械轮胎的气密性能。
ｌ实验１．１主要原材料ＮＲ，牌号ＳＭＲ２０，马来西亚产品；ＢＩＩＲ，埃克森美孚化工公司产品；均匀剂４０ＭＳＦ，美国Ｓｔｒｕｋｔｏｌ公司产品；２０３树脂，武汉径河化工有限公司产品。
１．２基本配方试验配方：ＢＩＩＲ１００，炭黑Ｎ６６０６０，均匀剂４０ＭＳＦ４，２０３树脂２，氧化锌３，硫黄０．５，促进剂ＤＭ１．５，其它７。
生产配方：ＮＲ７０，ＣＩＩＲ３０，炭黑Ｎ６６０６０，均匀剂４０ＭＳＦ４，２０３树脂２，氧化锌３，硫黄０．７，促进剂ＤＭ１．５，其它２７。
作者简介：李可萌（１９７２－），男，四川泸州人。
载重子午胎原材料及配方设计概述.ppt
石油软化剂的物理性质对判断它的品质以及它对橡胶的作用是很有 用的。油的比重、粘度等物理性质与塑化作用有直接的关系。油的平 均分子量即粘度对橡胶的性质具有很大的影响。
油膏和沥青
-1/5的填料份数
大多数液体软化剂 -1/2的填料份数
载重子午胎原材料及配方设计概述
胎侧胶料需要耐疲劳性能好，采用传统硫化体系。活性剂主 要为氧化锌和硬脂酸。硫化促进剂选用NOBS或TBBS，用量 一般小于0.9份。硫化速度较慢（此胶料与硫化模具接触，传 热快）。硫黄1.4-1.8份，如果胶料在夏天易产生喷霜现象， 可采用不溶性硫黄。
各种类型的橡胶油，可根据它们的VGC值大致判断它们的类型，从 而为用户正确选用橡胶油提供依据，从上表中可以看出VGC值的规 律：芳香基橡胶油＞环烷基橡胶油＞石蜡基橡胶油。
在子午线轮胎中最常用的油品是芳烃油。
载重子午胎原材料及配方设计概述
石油系软化剂和橡胶弹性体相容性的大小取决于石油系软化剂的组 成和性能。
例如：选择硫磺1.6份、促进剂NOBS0.8份，此配比是典型 耐疲劳的需要。为提高耐疲劳性能降低定伸应力，可用增塑油 来调节，300%定伸应力6-7MPa。也有的公司将300%定伸 应力控制在8-11MPa。使用防焦剂CTP调节胶料的焦烧时间。
载重子午胎原材料及配方设计概述
防护体系采用高效的化学防老剂和物理防老剂。化学防老剂加入到 橡胶配方中可以改善硫化胶料的抗氧、抗臭氧性能，改善热降解性， 在子午胎的配方设计中根据各个部件的作用不同，以及在使用过程受 到的损害条件不同，选择不同的化学防老剂。
全钢丝子午线轮胎配方设计及原材料
绪论《全钢丝载重子午线轮胎原材料及胶料配方设计》的研究对象是全钢丝子午线轮胎生产所用的各种原材料以及生产配方．它是一门应用于子午线轮胎生产的专业课，是工程技术人员必须具备的最基本的专业知识．《全钢丝载重子午线轮胎原材料及胶料配方设计》主要包括两个方面的内容，全钢丝子午线轮胎所用原材料技术规范和子午线轮胎的配方设计．目的是为子午线轮胎生产提供可靠技术保证．全钢丝子午线轮胎所用原材料技术规范主要包括：ａ原材料储存．管理及停放时间，ｂ天然胶与合成胶．炭黑及无机填充剂．增塑剂和树脂．促进剂和防焦剂．硫化剂和活性剂．防老剂和防护蜡．配合剂及辅助材料．浸胶尼龙6.6帘线．钢丝帘线．胎圈钢丝．原材料质量控制计划等．全钢丝子午线轮胎的配方设计主要包括：配方形式，子午线轮胎性能特点．配方设计的原则与程序．配方试验设计方法．全钢丝子午线轮胎的基本胶料配方．胶囊．胶浆与溶液的基本配方等．通过该课程的学习，比较系统地了解全钢丝载重子午线轮胎所用原材料特性及要求，掌握子午线轮胎所用原材料的质量标准．比较系统的了解子午线轮胎性能特点，基本胶料配方及辅助配方，掌握全钢丝载重子午线轮胎个部件胶料的要求，胶料配方设计的原则和要求，为今后工作打下基础．由于该课程是一门专业课，它的学习方法与学习基础课和专业基础课有一定的差别要求学员能够全面理解和掌握所学的内容，并能在实践中不断丰富．第一章全钢丝子午线轮胎所用原材料技术规范第一节原材料的储存．管理及停放时间在子午线轮胎的生产过程中，为确保生产的连续性和原材料检验的合理周期需储存一定量的原材料．一般情况下，国产原材料需储存一个月的周转量，进口原材料需储存三个月的周转量．各种原材料的储存环境应满足下述的温度要求，并确保能根据每一批的原材料的标签和验收标记对不同批次原材料给予区别，标签至少应含有以下几项内容：原材料的名称．生产厂家．到厂日期．进货单的编号．批料的质量和顺序编号．在将原材料运送到使用车间和部门的过程中要确保原材料的完整无损．生胶不要存放在室外，应存放在室温不低于15℃的封闭库房里．天然胶的包装为1吨或2吨．包装良好的板条箱可以叠放，但最高四层．包装不好的板条箱，叠放的层数相应减少．散开的用热塑性聚乙烯包装的胶块一般存放在平板架上，在聚乙烯包装不破损的情况下，可叠放两层．500-600K包装箱的合成胶（丁基胶除外）最多六层叠放．1000K ｇ包装箱的丁基胶最多三层叠放，500Kｇ包装箱的丁基胶最多四层叠放，硬纸板箱包装的最多二层叠放．炭黑的运输方式有多种，有槽车运输，太空包运输，袋装形式运输（木托盘包装），塑料袋装运输（木托盘包装）等，不同品种的炭黑要分开放置．槽车运送到工厂后，质检部门取样检查并认可后，将炭黑送到库房的储存设备中．太空包运送到工厂后，将太空包放库房，最多可叠放三层．袋装形式的运送到工厂后，存放最多可叠放三层若木托盘包装不好的则叠放层数相应减少．塑料袋装形式（例如进口N115）送到工厂后，将炭黑在合适的库房中，不得叠放。
轮胎 轮胎配方设计基础知识
第四章轮胎配方设计基础知识轮胎在负载条件下在公路上滚动，由于受到负荷作用以及路面的反作用，使轮胎在行驶过程中受到了复杂的动态变形和磨损。
随着公路的发展，特别是高等级公路的发展，车速的提高，轮胎的变形和磨损变的更为复杂，其寿命和安全性及其对汽车的操纵稳定性能的影响，更成为人们日益关心的问题。
因此对汽车轮胎的结构设计和配方设计及其相应的工艺投入了巨大的力量进行研究和改进。
子午胎的出现，从根本上改变了轮胎的力学性能和轮胎的使用性能，大大提高了轮胎的使用寿命，显示了极大的优越性能，被称之为轮胎工业的革命。
在世界范围来讲，子午胎问世于二十世纪40年代，50年代起步，60年代推广，70年代大发展，90年代基本实现子午化。
目前在西欧和美国等发达国家汽车轮胎基本上100%子午化，农业轮胎、航空轮胎也正在子午化。
我国的子午胎起步于60年代，经历了70年代的徘徊不前，直到80年代的中后期才有足够的认识和一定的经济实力发展子午胎。
通过引进邓录普、皮列里和费尔斯通等的半钢和全钢子午胎生产技术，并通过以北京橡胶院为代表的研究单位的消化吸收，我国的子午胎得到了大发展，行成了国有、股份、合资和民营齐头并进的局面。
到2003年末，汽车轮胎子午化率达到了47%，特别是载重子午胎从2001年开始每年以50%的速度递增，2003年产量突破了1000万条。
随着橡胶加工制造业的向中国的转移，斜交胎也得到了一定的发展，中国的小型、中型斜交胎有1/3以上出口，填补了部分发达国家的市场空缺，满足了发展中国家的需要，在2002年中国首次超过美国，成为世界第一橡胶消费大国，可以讲，我们正迎来橡胶工业，特别是轮胎工业的大发展阶段。
胶料和骨架材料作为轮胎的组成部分，其物理性能和工艺性能关系到轮胎的制造工艺的可行性和轮胎的使用性能，因此胶料的配方设计成为轮胎工业的一个重要组成部分。
随着轮胎结构从实心到充气轮胎，从斜交胎到子午胎，从高断面轮胎到低断面即扁平化，从有内胎到无内胎，从全天候到高行驶性能轮胎；骨架材料从棉帘线到人造丝、尼龙、聚酯和钢丝帘线、芳纶；以及橡胶原材料和橡胶加工工艺的一系列的发展过程中，轮胎胶料配方的设计也随之有较大的发展和变化。
17.5-25 16PR工程机械轮胎的设计
第 ５期
孙 国春 等 ． ７ ５ ２ ６ Ｒ 工 程 机 械 轮 胎 的 设 计 １ ． — ５１ Ｐ
将 断 面水 平轴 向胎 肩部位移 动会 使应 力 向胎 肩集 中 ， 造成 胎肩 脱层 等质量 问题Ⅲ 。综 合考 虑 ， 易 本 次设计 Ｈ。Ｈ ０ ８ ３５ 以平 衡 胎 肩 和胎 圈部 ／ 取 ． １ ， 位 的应 力 分布 。轮 胎断面示 意如 图 １所示 。
化条件 ： 过热水 出 口温度为 １ ８℃ ， ５ 过热水 压 力为 ２ ５ ． ａ 蒸汽压 力不低 于 ０ ８ ａ ． ～３ ０ＭＰ ； ． ０ＭＰ 。正
硫化条 件为 １ ５℃ ×１０ｍｉ ， ４ ２ ｎ 总硫 化 时 间 为 ２ ８ ０
５ 成 品 性 能 ５ １ 外 缘 尺 寸 ．
面胶。 ４ ６ 硫 化 工艺 ．
为保证 胎 面 的耐 磨 性 和 抗 崩 花 掉块 性 能 ， 冠 部 胎 面胶采 用 工 程 机 械 轮 胎 专 用 配方 ： ８ ， ＮＲ ０
硫 化 采 用 ２２ ０ｍｍ注 塞 式 胶囊 硫 化 罐 ， ０ 硫
２６ ７
轮
胎
工
业
２１ 年第 ３ ０２ ２卷 表 １ 成 品 轮胎 物 理 性 能 试 验 结 果
图 １ 轮 胎 断 面 示 意
２ ５ 胎 面 花 纹 ．
强 下胎 侧 的强度 和 刚 性 ， 免 胎 圈部 位 的 早期 损 避 坏 。缓 冲层 采 用 ４层 ９ ０ ｔｘ ２锦 纶 ６ ３ ｄｅ ／ ６浸 胶 帘 布， 采用 两 宽两窄 结构 ， 冲层最 宽层延 至 防擦线 缓 处， 以减 少胎 肩变 形所造 成 的胎肩 脱层 现象 。
外缘 尺寸 符合 国家标 准 ， 同时 也 是获 得 最 佳 使 用
配方基础知识轮胎工程 113页PPT文档
配 方 总 表 和 规 格 总 表 TM n
14
3.轮胎各部位对配方的性能要求
胎面
胎面是承受外部应力最苛刻的部件。
外界应力是通过胎面胶的表面向轮胎
内部传递，是直接与地面接触摩擦，
要求胶料耐磨、耐冲击、耐刺、耐撕
裂、耐疲劳。较高的抓地力较低的滚
动阻力。冬季轮胎还需要良好的低温
配合：以卤化丁基胶为主。可并用少量NR 或SBR以降低成本，以N660或其它 填料填充
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4.配方的性能测试
一个配方设计是否合理，胶料的工艺 性能、硫化胶的物理性能以及成本是 否达到要求，都必须通过试验室的测 试数据作出鉴定、判断
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4.配方的性能测试
“三方块”设计方案的提
聚出合物的结构和它们对配方或加工细微
顺丁胶BR9000 20.00
11.96
14.59
25.00
N234
50.00
29.90
18.65
62.50
氧化锌
4.00
2.39
0.48
5.00
硬脂酸
2.00
1.20
1.58
2.50
防老剂4020
1.50
0.90
1.01
1.88
P型防护蜡
1.00
0.60
0.73
1.25
芳烃油
3.00
1.79
2.01
三角胶
子午胎胎侧薄，胎体软，侧向刚性差，以致应 变集中于胎圈部位，因此要求三角胶硬度高、 刚性大而不脆有一定的耐曲挠性能。
配合：以天然胶为主，或并用少量的BR或 SBR。采用高炭黑增硬，同时根据需 要选用高苯乙烯、酚醛树脂增硬剂。 TBR一般采用复合三角胶
轮胎胶料配方设计
轮胎胶料配方设计 2008-1-5第一节轮胎各部件胶料配方设计一、胎面胶、胎侧胶配方设计1、胎面胶、胎侧胶性能要求（1）胎面胶性能要求由于胎面是轮胎与路面直接接触的部位，承受着轮胎最苛刻的外应力作用，经常出现的损坏形式为胎面磨光、刺扎损坏、花纹崩花及裂口，导致胎体爆破，影响轮胎的使用寿命。
因此，胎面胶应具有优越的耐磨性，较高的拉伸强度和撕裂强度，良好的耐老化、耐屈挠、耐热、抗刺扎和抗花纹沟裂口等性能。
（2）胎侧胶性能要求胎侧即轮胎两侧，是侧向变形最大的部位，胎侧胶较薄，用以保护胎体免受机械损伤及日光、风雨的侵蚀，其损坏形式为屈挠龟裂、机械损伤。
因此，胎侧胶应具有良好的强伸性能及耐屈挠龟裂、耐大气老化等性能。
胎面胶、胎侧胶可用一种胶料制备，但一种胶料难以同时满足各种不同性能的要求。
目前大中型载重轮胎已普遍采用分层出形的复合胎面胶，既利于提高产品质量，又可降低成本。
分层压出形式常用的有以下三种形式。
①胎冠上层用一种胶料，胎冠下层胶与胎侧共用一种胶料。
②胎冠上、下层用一种胶料，胎侧用另一种胶料。
③胎冠、胎肩、胎侧分别采用三种胶料。
2、胎面胶、胎侧胶配方（1）胎面胶配方特点胎面胶与胎冠上层胶配方相同。
①常用生胶品种有NR、SBR 和BR。
NR 具优异的弹性、拉伸强度和耐磨性能，是轮胎胶料中理想的胶种，虽然使用中出现裂口较快，但其扩展速率比SBR 和BR慢。
SBR 具有优良的耐磨和耐老化性能。
BR 的弹性更优于NR 并具有良好的耐磨性和生热低的特点，适宜用于轮胎胎面胶较料中。
通常大型轮胎如工程机械轮胎胎面以NR 单用为宜。
中小型轮胎胎面胶则以NR 为主，掺用SBR 或BR，拖拉机轮胎胎面也可采用三胶并用的配方。
②主要补强剂是cb，可根据胶料性能要求和生胶类别确定cb 品种及用量。
胎面胶采用活性cb,一般总用量为45～50 质量份。
以下均用“份”代表“质量份”来表示配合剂用量。
③硫化体系中硫磺用量根据选用胶种而定，全天然橡胶配方硫磺用量为2.5～2.8 份，掺用SBR 或BR 的配方，以采用低硫高促体系。
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3. 确定胶料的技术要求
收集国内外有关同类产品或类似产品研制的技术资料作为 配方设计参考。
技术要求的内容：
1）产品用途、使用部位及应起之作用 2）产品具体的使用条件（工作条件），包括工作温度、工
作压力、工作周期、频率及使用寿命等。 3）胶料的工艺性能（可塑度、焦烧性、硫化特性） 4）确定胶料的主要性能指标，物理机械性能、耐介质性能
2. 性能要求
综合分析工程机械轮胎使用特点，可以看出，这种轮胎的作业场地条件 恶劣，要求轮胎整体刚性大；胎面胶耐切割、耐刺扎、抗崩花掉块、耐磨 耗、弹性好、硬度高、变形小、生热低；胎体胶生热低、耐疲劳、耐热、耐 老化、胶与帘线及不同胶料之间粘合强度高。对于巨型、大型工程机械轮 胎，由于花纹沟深、基部胶厚、胎体厚、帘布层数多（OTR）、外胎硫化时 间长，因此要求各部件胶料的物理机械性能、硫化速度具有较好的匹配性。 对于胎里密封胶和胎圈密封层胶要求气密性好，胶料与胎体、胶料与帘线粘 合强度高，不脱层、不起泡，保持轮胎气压稳定，延长轮胎使用寿命。
2）具体的设计原则
对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正 确的认识，进行有针对性的设计。使产品性能满足使 用的要求或给定的指标。
对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工 过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认 识，要与轮胎结构设计工程师进行交流，既要考虑各 不同部件在使用、加工过程的差异性，又要考虑它们 的共性和相关性，确保各部位的胶料性能达到要求。
及耐环境（臭氧、热、紫外线…）性能。
4. 性能研究配方制订
制定基本配方步骤如下：
1）确定生胶的品种和用量。根据主要性能指标确定主体胶料品种 （单用与并用），用量与含胶率有关。
2）确定硫化体系。根据生胶的类型和品种，硫化工艺及产品性能要 求来确定。
3）确定补强剂品种和用量。根据胶料性能、比重及成本确定。 4）确定软化剂品种和用量。根据生胶及填料种类，胶料性能及加工
2）补强体系
工 程 机 械 轮 胎 配
T 方
设 O R Compound Design
计
2012年10月
第一节、橡胶配方设计的原则与程序
1 橡胶配方设计的原则
1）橡胶配方设计时的要考虑的问题（3P） 价格（Price）：成本尽可能低 加工（Processing）：胶料加工性好、易于生
产。 性能（Property）：性能满足使用要求 环境安全性
3、橡胶配方的五大体系
（1）生胶——最重要的组成部分，决定了胶料的使用 性能、工艺性能和产品的成本。
（2）硫化体系——使橡胶大分子发生化学交联。 （3）填充补强体系——提供胶料的强度和降低成本 （4）防老体系——提高胶料的耐老化性能（耐臭氧、
耐热和耐疲劳）。 （5）软化增塑体系——改善胶料的加工性能，降低成
配方设计时，除考虑同一配方中各配合剂之间的内在 联系，同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。 如，相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。
配方设计人员在考虑选取配合剂时，要避免使用有毒 原材料，尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂， 减少污染和公害，加强劳动保护，确保操作人员的健 康和环境的清洁。
保证质量前提下，尽可能简化配方。
3 配方设计
1）胶种的选择
主要采用NR制造工程机械轮胎，因为NR无论是工艺还是综 合性能都是较适宜的。
从不同国家不同规格的工程机械轮胎胎冠胶化学组分分析 看出，巨型、大型工程机械轮胎胎面胶大部分采用100%NR，也 有并用10～15份SBR的。小规格工程机械轮胎采用NR/SBR=70/30 或NR/SBR=60/40的并用体系。
在保证满足使用性能或给定的指标情况下，尽量节约 原材料和降低成本，或者在不提高成本情况下提高质 量。
加工性能：使胶料适合于混炼、压延、压出、硫化等 工艺操作，以及有利于提高设备生产效率。
对轮胎的硫化条件包括硫化介质、硫化温度、硫化压 力等要了解，对轮胎整体配方设计时，要充分考虑各 个配方的硫化速度的匹配。要考虑产品各部位不同橡 胶的整体配合，使各部件胶料在硫化速度上和硫化性 能上达到协调。例如，轮胎胎面胶和缓冲层、帘布层 间。
本，提高硫化胶料的耐寒性）。
第二节:工程轮胎配方设计
1. 工程机械轮胎使用特点
工程机械轮胎一般是在苛刻的环境下工作的。如推土机、 挖掘机、压路机等工程车，作业场地大，路面不平坦且有尖锐 的碎石块、岩石、钉子和碎玻璃等杂物，行驶速度较慢，受硬 物冲击大，经常是昼夜连续作业，轮胎胎面易被割伤或刺穿或 出现崩花掉块等现象，工作时易发生单胎压爆、撞爆、刺爆等 事故。对于装载机、起重机、搅拌机、大型自卸车等机械，虽 在较平坦的路面上工作，但负荷大，运距短，转弯多，速度较 快，使用过程中易出现热脱层等问题。运输机工作在碎石和平 坦路面，行驶速度快，载荷大，运距长，轮胎易出现磨损、热 脱层而爆胎。此外，各种工程车一般都是露天作业，冬、夏季 温差变化大，如北方冬季矿山气温达-38℃，夏季采场高达38℃ 左右，工程轮胎要承受较宽的温度变化范围，而且受风吹日晒 雨淋。工程轮胎的这些使用特点，对其使用寿命均会产生重要 影响。
最终使橡胶的性能、成本和工艺可行性三方面取得综 合平衡。
ห้องสมุดไป่ตู้
2 配方设计的程序
1. 制品性能和使用条件的分析
进行调查研究，了解产品使用时的负荷、工作温度、 接触介质、使用寿命以及胶料在产品结构中所起的作 用，作为配方设计依据。
2. 加工性能和制造工艺的分析
1）混炼的易加工性 2）混炼胶料的焦烧性、稳定性要求 3）生胶的并用状态 4）成型性、压出性、压延性、粘结性等的要求 5）硫化特性的要求 6）使用材料的安全性要求
条件确定。
5）确定防老剂品种和用量。根据产品使用环境的条件来确定。 6）确定其它专用配合剂的品种和用量。（如着色剂，发泡剂等）
4．进行试验并选取最佳配方
通过在实验室进行基本配方和变量实验，优选出综合平衡性能 最好的配方。
5.复试和扩大中试
6.确定生产配方
生产配方包括：配方组份和用量，胶料性能指标，工艺条件 （塑炼、混炼条件，硫化条件等）和检验方法整套资料。