在輪胎各部件中加入短纖維有降低成本和改善橡膠使用性能作用。如果短纖維使用和取向得當(dāng), 則可開(kāi)發(fā)出重量輕、滾動(dòng)阻力低、安全、舒適、駕駛靈活穩(wěn)定的輪胎。

　　1、胎面膠

　　短纖維補(bǔ)強(qiáng)胎面膠的短纖維取向(排列)有3種可能: 徑向取向, 即短纖維沿輪胎半徑方向取向, 垂直于路面; 周向取向, 即短纖維沿輪胎圓周方向取向; 軸向取向, 即短纖維沿輪胎軸向取向,也就是沿垂直于周向取向。3種取向均可降低滾動(dòng)阻力10% ~ 17% 。其中, 徑向取向既可提高耐磨性, 大大降低胎面生熱量, 又可使輪胎有較高的橫向剛度, 改善駕駛的靈活性。但是。應(yīng)當(dāng)指出, 由于用短纖維取代了部分炭黑, 使炭黑用量有所減少, 有可能會(huì)影響胎面對(duì)地面, 特別是濕路面的抓著力。通過(guò)采用兩層結(jié)構(gòu)胎面(冠部/基部膠)可解決這個(gè)問(wèn)題, 其中胎冠膠由普通胎面膠制成, 而基部膠則由短纖維沿徑向取向的短纖維補(bǔ)強(qiáng)橡膠制成, 可使輪胎的滾動(dòng)阻力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性都得到改善, 同時(shí)也提高了輪胎的抓著性能。

　　2、帶束層邊部膠

　　短纖維補(bǔ)強(qiáng)的膠條可用于子午線輪胎的帶束層邊部以減少生熱，并有助于防止帶束層邊緣脫開(kāi)，減少磨損。短纖維補(bǔ)強(qiáng)還可改善胎面胎肩處的耐磨性, 提高屈撓疲勞性和降低成本。

　　3、胎側(cè)膠

　　用沿輪胎周向和徑向取向的短纖維替代胎側(cè)膠料中的一部分炭黑, 可減小胎側(cè)厚度, 進(jìn)而提高乘坐舒適性并減輕輪胎重量(胎側(cè)膠的重量減輕了40% )。據(jù)報(bào)道, 將碳纖維和芳綸短纖維用于胎側(cè)中, 可改善輪胎的行駛性能和乘坐舒適性。

　　4、氣密層膠

　　短纖維補(bǔ)強(qiáng)膠料用于子午線輪胎氣密層可提高膠料的強(qiáng)度和模數(shù), 防止氣密層被刺傷, 從而起到保護(hù)氣密層的作用。氣密層膠料的短纖維用量一般為3. 5份。在氣密層膠料中添加纖維素纖維可提高膠料的流動(dòng)阻力和生膠強(qiáng)度, 進(jìn)而提高厚度均勻性, 減小膠料滲透簾布的傾向。另外, 纖維素纖維和操作油(可減小門(mén)尼粘度) 的加入不會(huì)影響氣密層膠料的空氣或蒸汽的透氣性。

　　5、子口包布

　　短纖維膠料用于代替子口包布的效果相當(dāng)于尼龍子口包布, 甚至更好, 因?yàn)槟猃堊涌诎寄湍バ圆缓? 而短纖維膠料可進(jìn)一步提高耐磨性能和生膠強(qiáng)度, 降低成本, 短纖維用量一般為5~10份。

　　6、三角膠條

　　在三角膠條膠料中使用短纖維可進(jìn)一步提高胎圈膠料的硬度, 減少子午線輪胎的滾動(dòng)阻力, 提高模量。當(dāng)膠料中添加10 份纖維素纖維時(shí), 能夠?qū)⑷悄z條的厚度減半而不損失其剛性度, 可降低成本和減少重量。普通填充膠條膠料常常具有高門(mén)尼粘度和高硬度并在加工過(guò)程有焦燒傾向, 如果添加5% ~ 10% 纖維素纖維, 即可獲得等同或高于現(xiàn)用的較低門(mén)尼粘度膠料所賦予的剛性, 而且焦燒安全性更好。

　　7、胎圈包布

　　用5~ 15份的纖維素纖維取代輪胎胎圈包布所用的傳統(tǒng)織物, 可使成本顯著下降。加入5% ~ 10% 的短纖維, 可在保證加工粘度和焦燒安全性的前提下獲得滿意的剛性, 并可解決因添加高硬度樹(shù)脂(如高苯乙烯樹(shù)脂) 所造成的加工困難及溫度升高, 硬度迅速下降的問(wèn)題。

　　8、澆注輪胎

　　在液體橡膠中加入短纖維(澆鑄法)制造澆鑄輪胎可使橡膠加工工藝發(fā)生根本性的變化。據(jù)稱(chēng), 日本用尼龍短纖維與液體橡膠復(fù)合已能獲得強(qiáng)力相當(dāng)于二層簾線輪胎胎體的水平。