轮胎白胎侧气泡的产生原因及解决措施

何新锋

（万力轮胎股份有限公司，广东 广州 510940）

轮胎气泡一般会发生在胎侧、胎肩和胎圈部位，气泡如不及时处理，会影响行车安全，严重时还有爆胎的危险[1-2]。白胎侧气泡比黑胎侧气泡更危险，因为白胎侧胶料的特殊性，使其产生的气泡面积往往比黑胎侧更大[3-4]。

本工作通过研究白胎侧气泡的分布规律，分析其产生原因，以改善生产过程中的工艺条件，从而达到减少白胎侧气泡的目的。

1 白胎侧气泡分布规律

1.1 成品外观检验及其修补打磨跟踪分析

经过5年从原材料到成品外观跟踪检验发现，白胎侧气泡的产生存在一定的规律，即60%的气泡集中在白胎侧覆盖胶边部（见图1），40%的气泡分布在白胎侧内部（见图2）。

图1 白胎侧覆盖胶表层气泡

图2 白胎侧内部气泡

1.2 白胎侧口型存在的问题

白胎侧中的凹槽位置造成覆盖胶贴合后产生气泡，通过对白胎侧口型断面进行分析发现，白胎侧口型边部厚度比白胎侧胶料标准增大约0.5 mm。

由此可见，虽然白胎侧厚度挤出尺寸标准，但在挤出过程中，受白胎侧胶料特性影响，白胎侧膨胀造成白胎侧胶料面积发生变化而使厚度增大约0.4 mm，白胎侧口型边部由于白胎侧胶料胀大而造成覆盖胶贴合后产生气泡。

1.3 白胎侧气泡分布位置

对48条白胎侧气泡不良成品进行脱层分布位置统计，胎侧边部、成型接头、中间位置和其他位置的白胎侧气泡成品分别为42，3，1和2条，分别占气泡不良成品的87.50%，6.25%，2.08%和4.17%。可以看出，大部分气泡分布在胎侧边部，其他位置则比较少，中间位置的气泡主要是受胶料影响造成的。

2 白胎侧边部气泡的产生原因

2.1 原材料和胶料质量的影响

白胎侧的主要胶料是PD577N和PD597N，其中PD577N是白胎侧胶料，PD597N是下层胶和覆盖胶。如果PD577N有杂质或粉团污染，则会产生气泡，如图3和4所示。

图3 白胎侧胶料粉团状气泡

图4 白胎侧胶料不粘造成的脱层

白胎侧胶料PD577N在炼胶专用机台上生产，造成粉团状气泡的主要原因是胶料混炼不均匀、胶料生产到部件挤出的停放时间过长。

2.2 覆盖胶的影响

白胎侧挤出时，白胎侧覆盖胶边部气泡占气泡总数的87.5%，这与生产过程中的工艺条件有关。设定了4种白胎侧覆盖胶厚度进行工艺条件试验对比，如表1所示。

表1 白胎侧覆盖胶厚度和两辊温度

按4种工艺条件各生产50条相同规格的试验轮胎，并对其进行充气试验（充气压力为0.85 MPa）。采用工艺A—D生产的轮胎白胎侧脱层数量分别为6，1，8和2条。可以看出，采用工艺B挤出的白胎侧气泡有一定程度的改善。在白胎侧挤出时，两辊覆盖胶的厚度偏小，造成表层气泡增加，采用工艺B，可以减少拉伸偏薄造成的气泡脱层。采用工艺D，可以有效减少表层气泡，如图5所示。

图5 工艺D试验轮胎

采用工艺A，覆盖胶厚度不够；采用工艺C，两辊温度过低，加上白胎侧口型设计上存在问题，造成成品白胎侧气泡、脱层现象比较严重。

3 解决措施

3.1 控制白胎侧覆盖胶厚度

白胎侧气泡脱层主要集中在白胎侧边部位置，减少白胎侧气泡的产生必须要严格控制覆盖胶厚度，包括贴合前后的厚度。在挤出工艺中要兼顾供胶均匀性检查和挤出两辊出片厚度控制，对于两辊供胶，堆积胶量不能超过两辊平面高度；对于出片厚度，要注意两辊速比和单辊速度，同时要保证贴合牢固，防止两辊速度不匹配而引起相应覆盖胶的局部拉伸。根据实际生产需要，覆盖胶厚度以0.8～1.0 mm为宜。

3.2 缩短胶料停放时间

胶料停放时间长会导致粘性降低，这是造成胎侧气泡产生的原因之一。一般白胎侧胶料停放时间为8 h～7 d，通过试验发现停放时间以3 h～3 d为宜。缩短胶料停放时间是保证白胎侧粘性的有效方法。

3.3 调整覆盖胶贴合设备

采用挤出工艺生产白胎侧，覆盖胶必须有足够的压力才能保证贴合没有气泡，考虑到覆盖胶在贴合中的作用，贴合时必须增加压力控制装置才能解决白胎侧口型设计上存在的问题，增加压辊压合装置加压边部，可有效减少边部气泡脱层。

4 结语

通过成品外观检验、充气试验等方法对白胎侧气泡的分布规律及其产生原因进行分析，采取控制白胎侧覆盖胶厚度、缩短白胎侧胶料停放时间、调整覆盖胶贴合设备等措施，可以有效地减少白胎侧气泡。