本發(fā)明涉及航空輪胎制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法。

背景技術(shù)：

1、航空輪胎領(lǐng)域歷來(lái)以穩(wěn)健著稱(chēng)，其子午化設(shè)計(jì)相對(duì)保守，接納新技術(shù)與新材料的步伐較為緩慢。然而，隨著航空航天領(lǐng)域的蓬勃興起，航空輪胎的性能也迎來(lái)了顯著的飛躍。這類(lèi)輪胎不僅要面對(duì)沉重的載荷、高速運(yùn)行、極端形變及高壓充氣等極端挑戰(zhàn)，還需展現(xiàn)出卓越的抗沖擊、防穿刺及耐高溫性能，同時(shí)承受起飛時(shí)的巨大離心力和著陸瞬間的猛烈沖擊。此外，輕量化設(shè)計(jì)也是航空輪胎不可或缺的要求之一，整體而言，對(duì)其性能的要求極為嚴(yán)苛。

2、航空輪胎的構(gòu)造與其他輪胎相似，核心由橡膠與骨架材料共同構(gòu)成，其中骨架材料扮演著至關(guān)重要的角色。作為承受主要應(yīng)力的部件，骨架材料需兼具高強(qiáng)度、低質(zhì)量密度、低吸濕性、出色的抗沖擊與耐高溫性能、耐疲勞特性，以及理想的定負(fù)荷與拉斷伸長(zhǎng)率，以滿(mǎn)足航空輪胎在高壓、高速、大變形及輕量化方面的嚴(yán)苛需求。

3、歷史上，航空輪胎的骨架材料最初采用棉簾線，但因其強(qiáng)度有限，導(dǎo)致輪胎層數(shù)多、結(jié)構(gòu)厚重、質(zhì)量大且耐疲勞性能不佳，逐漸被性能更為卓越的人造纖維如尼龍、錦綸等所取代。錦綸以其高強(qiáng)度、低密度、良好彈性、低吸濕率、高沖擊強(qiáng)度及耐曲撓性著稱(chēng)；而尼龍則展現(xiàn)出卓越的耐磨性、抗疲勞性、化學(xué)穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定性。然而，單一使用錦綸或尼龍簾線也存在局限性，如熱穩(wěn)定性不足、易蠕變、長(zhǎng)期使用后輪胎膨脹明顯，以及影響輪胎整體性能、壽命和抗震性。

4、因此，當(dāng)前的主流趨勢(shì)是采用復(fù)合骨架材料，特別是將芳綸與錦綸/尼龍結(jié)合制成復(fù)合簾線。這種設(shè)計(jì)通過(guò)精心調(diào)配芳綸與錦綸/尼龍的捻數(shù)、捻向、旦數(shù)及根數(shù)，實(shí)現(xiàn)了兩者優(yōu)勢(shì)的互補(bǔ)。例如，芳綸1500d/2與n661890d/1的組合，雖然其已經(jīng)展現(xiàn)出了較好的物理與化學(xué)性能，但仍面臨如密度較高導(dǎo)致輪胎增重，進(jìn)而影響飛機(jī)性能等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其目的在于通過(guò)使用新工藝，在確保提升芳綸及尼龍骨架材料物理和化學(xué)指標(biāo)前提下，降低復(fù)合骨架材料的密度，以降低輪胎的重量，滿(mǎn)足航空輪胎輕量化的需求。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明提供了一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，包括以下步驟：

4、s1.初捻，在環(huán)錠捻線機(jī)上將一股1100dtex的芳綸原絲進(jìn)行加捻，加捻方向?yàn)閦向，捻度為240～300捻/米，捻三份；在環(huán)錠捻線機(jī)上將一股940dtex的尼龍?jiān)z進(jìn)行加捻，加捻方向?yàn)閦向，捻度為160～200捻/米，捻兩份；

5、s2.合股加捻，將捻好的三份芳綸線股和兩份尼龍線股進(jìn)行合股，將合股后的紗線沿反向s向加捻，捻度為240～300捻/米，得到的混紡線繩；

6、s3.浸膠，將混紡線繩放入一浴浸膠液中浸漬2～6s，所述一浴浸膠液的溫度為25～30℃，所述一浴浸膠液為水性粘合劑；之后將混紡線繩取出并在100℃～120℃條件下烘干1.2～1.5min；將干燥后的混紡線繩放入二浴浸膠液中浸漬2～6s，所述二浴浸膠液的溫度為25～30℃，所述二浴浸膠液為cbi-50水性溶液；之后將混紡線繩取出并在180～215℃條件下進(jìn)行活化反應(yīng)1.2～1.5min；活化后將混紡線繩放入三浴浸膠液中浸漬2～6s，所述三浴浸膠液的溫度為20～30℃，所述三浴浸膠液為rfl膠液；最后將混紡線繩取出并在210～235℃條件下熱定型1.2～1.5min；

7、s4.制備成品線繩，將熱定型后的混紡線繩放入牽伸機(jī)中并在210～235℃條件下進(jìn)行牽伸，牽伸機(jī)牽伸張力為280～320g/根，車(chē)速為4～6米/分鐘，即得成品線繩。

8、進(jìn)一步，所述芳綸原絲的長(zhǎng)度與所述尼龍?jiān)z的長(zhǎng)度的比值為1.08：1。

9、進(jìn)一步，所述一浴浸膠液的配置方法為：在20～25℃的室溫下，先將0.1g固含量為10％～15％的濕潤(rùn)劑ot加入96g軟化水中攪拌均勻，再加入2.9gex-313環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻后靜止八小時(shí)。

10、進(jìn)一步，所述二浴浸膠液的配置方法為：在20～25℃的室溫下，將10g固含為50％的cbi-50倒入90g的軟化水中，攪拌均勻后即可直接使用。

11、進(jìn)一步，所述三浴浸膠液的配置方法包括以下步驟：

12、1)在20～25℃室溫下，將2kg固含量為75％的間苯二酚-甲醛樹(shù)脂加入23kg的軟化水中，攪拌均勻，再慢慢加入3kg濃度為25％的氨水，邊加入邊攪拌，直至全部加入，攪拌均勻，放置8小時(shí)后即得到a溶液；

13、2)在20～25℃的室溫下，將35kg固含量為40％的丁毗膠乳與15kg軟化水和5kg固含量為60％的天然膠乳混合，攪拌均勻，得到b溶液；

14、3)在20～25℃的室溫下，將1kg的甲醛與11kg軟化水混合得c溶液；

15、4)在20～25℃的室溫下，將a溶液加入到b溶液中，攪拌均勻，再慢慢加將c溶液最后加入，邊加邊攪拌，直至全部加入，攪拌均勻，放置24小時(shí)后，得到rfl膠液。

16、本發(fā)明所達(dá)到的有益效果為：

17、本發(fā)明采用了低線密度的芳綸+尼龍組成復(fù)合骨架材料，這一選擇不僅基于其優(yōu)異的機(jī)械性能與輕質(zhì)特性，還充分考慮了材料成本效益的最大化。通過(guò)精密設(shè)計(jì)的多股捻線工藝，將芳綸+尼龍纖維多次加捻纏繞，再通過(guò)三種浸膠液浸漬處理，這一過(guò)程顯著增強(qiáng)了纖維間的相互抱緊力，從而在宏觀層面上實(shí)現(xiàn)了材料整體強(qiáng)度的顯著提升。這種增強(qiáng)機(jī)制不僅優(yōu)化了材料的力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、耐磨性和抗疲勞性，還使得最終產(chǎn)品在保持高強(qiáng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了重量的顯著減輕，滿(mǎn)足航空輪胎對(duì)輕量化的要求；同時(shí)還進(jìn)一步降低了生產(chǎn)和使用過(guò)程中的能耗與成本。

18、更為重要的是，由于本發(fā)明的復(fù)合骨架材料強(qiáng)度更高，高強(qiáng)度特性為輪胎提供了更加堅(jiān)實(shí)的支撐結(jié)構(gòu)，有效抵御了高速飛行中產(chǎn)生的巨大離心力和地面摩擦，顯著提高了輪胎的耐用性和使用壽命。同時(shí)，增強(qiáng)的安全性能也為航空安全提供了重要保障，減少了因輪胎故障引發(fā)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提升了整體飛行安全水平。

技術(shù)特征：

1.一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其特征在于：所述芳綸原絲的長(zhǎng)度與所述尼龍?jiān)z的長(zhǎng)度的比值為1.08：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其特征在于，所述一浴浸膠液的配置方法為：在20～25℃的室溫下，先將0.1g固含量為10％～15％的濕潤(rùn)劑ot加入96g軟化水中攪拌均勻，再加入2.9g?ex-313環(huán)氧樹(shù)脂，攪拌均勻后靜止八小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其特征在于，所述二浴浸膠液的配置方法為：在20～25℃的室溫下，將10g固含為50％的cbi-50倒入90g的軟化水中，攪拌均勻后即可直接使用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法，其特征在于，所述三浴浸膠液的配置方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及航空輪胎制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空輪胎冠帶條的芳綸及尼龍骨架材料制備方法。S1.初捻，在環(huán)錠捻線機(jī)上將一股1100dtex的芳綸原絲進(jìn)行加捻，加捻方向?yàn)閆向，捻度為240～300捻/米，捻三份；在環(huán)錠捻線機(jī)上將一股940dtex的尼龍?jiān)z進(jìn)行加捻，加捻方向?yàn)閆向，捻度為160～200捻/米，捻兩份；S2.合股加捻，將捻好的三份芳綸線股和兩份尼龍線股進(jìn)行合股，將合股后的紗線沿反向S向加捻，捻度為240～300捻/米，得到的混紡線繩；S3.浸膠；S4.制備成品線繩，將混紡線繩放入牽伸機(jī)中并在210～235℃條件下進(jìn)行牽伸，即得成品線繩。本發(fā)明選用低線密度的尼龍，通過(guò)多股捻線的工藝，增加其抱緊力，從而達(dá)到提高強(qiáng)力的效果，成本降低了，且物理和化學(xué)指標(biāo)都比之前專(zhuān)利產(chǎn)品提高了。

技術(shù)研發(fā)人員：于白鴿,于沖,柳春敏,姜偉,李緒亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島天邦新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23