引言
在我们还没学高分子物理之前，我们就已经知道橡胶是天然高分子之一，可以用于制造轮胎。学习了一段时间的高分子物理课程之后，我们知道了在1839年，Charles Goodyear发现了橡胶硫化现象，使天然橡胶发生交联，并经过一系列的改性，才有了今天司空见惯的轮胎，但实际上轮胎的内部结构，并不像我们想象的那么简单。目前市面上常见的轮胎由胎冠、胎面、胎面底胶、覆盖层、钢丝束带层、帘布层、气密层等部分组成，其中，帘布层是轮胎不可或缺的骨架结构。
基本介绍
在气密层与胎冠带束层中间具有一层纺织纤维层，即是由轮胎帘子线构成的胎体帘布层。由于橡胶无法同时具备非常好的耐磨性、延展性、高强度等方面的性能，因此如同混凝土中需要加入钢筋一样，橡胶中也需要加入帘子线这样的增强材料作为轮胎的骨架材料。当轮胎在地面上运行相当一段时间后，由于路面综合作用，轮胎在运行过程中受到不同方位不同大小的力的作用，轮胎帘子线也不断受到不同方向上不同大小的力的冲击，这会导致轮胎中帘子线部分断裂，从而降低轮胎强度、耐用性；同时，轮胎运行过程中会由于摩擦产生大量热量，持续产生的高热会导致帘子线老化，造成帘子线强度降低，从而造成帘子线的断裂，增大了意外事故发生的概率。因此，如何提高轮胎帘子线的使用性能，增强其强度，延长其使用寿命，减少帘子线的断裂对轮胎的品质有着重大的现实意义。
轮胎帘子线的要求
作为轮胎的骨架结构，帘子线必须具有以下主要性能：
01
强度和初始模量要大
02
帘子线必须具有良好的耐热性、湿热、干热不易使其降解
03
  耐疲劳性要好
04
尺寸稳定性（常温及加热）要好，加负荷时延伸度要小，且蠕变现象要小
05
帘子线和橡胶的粘合性要好，成本低
轮胎帘子线的选择
目前用于帘子线的材料有：人造丝、锦纶、聚酯、芳纶、钢丝等，不同材料制得的轮胎帘子线具有不同的性能，其选择和轮胎的使用场景和车辆类型等有密切关系。
1.  人造丝帘子线
优点：人造丝帘线是最早的化学纤维帘线，并最早应用于橡胶工业。模量高、耐热性好、原料易得、橡胶加工容易，其伸长率比锦纶帘子线小、摩擦生热比涤纶帘子线低、热收缩性和尺寸稳定性也比锦纶和涤纶帘子线好。
缺点：强度和耐疲劳性能不如锦纶和涤纶帘子线，生产过程中存在许多污染问题、工艺流程长、生产成本高。
应用：轮胎和动力皮带骨架，由于种种原因主要地位被取代，但用于子午线胎仍有一定的市场。
2.  锦纶帘子线
优点：锦纶帘子线具有强度高、弹性好、耐疲劳及冲击性能好、滞后损失小等优良特性，其单位重量强度比人造丝高1.5-1.8倍，耐屈挠性能比人造丝高10倍，耐磨性优于其他纤维。
缺点：耐热性差，受热即收缩，尺寸稳定性不好，容易发生蠕变现象，在长时间行驶后膨胀程度大，胎面花纹易发生龟裂，强度有损失、耐光性差，于橡胶不易黏合，不能用作子午线轮胎的带束材料。
锦纶6和锦纶66的比较：两者强度大致相同，锦纶66的熔点比锦纶6高，尺寸稳定性好，热收缩少，适合轮胎高温快速硫化，有利于加工，且初始模量大，性能较优越，但用锦纶6帘子布的轮胎升温较锦纶66低。
应用：载重胎、工程机械胎、飞机轮胎、农业机械胎等
3.  聚酯（涤纶）帘子线
优点：涤纶帘线的初始模量、驾驶稳定性和尺寸稳定性比锦纶好，平点现象也比锦纶小（但比人造丝差），耐疲劳性能也好，成本较低。
缺点：涤纶帘子线的缺点是与橡胶的黏合比锦纶差，摩擦因数大，滞后损失较大。涤纶轮胎在使用时生热大，若轮胎中其他材料含有胺类物质，会发生胺解。
应用：主要用于乘用车及小型货车的小型轮胎。
4.  芳纶帘子线
优点：强度高、模量大、耐热性非常好、蠕变性小、热收缩率小、尺寸稳定性好、耐疲劳、耐剪切，兼备了钢丝和尼龙、聚酯帘线的优异性能。
缺点：制造轮胎时易不均、与橡胶粘合性较差，成本很高。
应用：高级轿车或载重胎的带层或与尼龙66混捻。
5.钢丝帘子线
优点：初始模量高且受温度影响小、单根帘线强度高，可降低轮胎厚度、伸长率极小、耐热性和导热性极好，尺寸稳定性高、发热量少、胎体膨胀小、可减少由于尖钉等刺伤而漏气。
缺点：密度大、难以与橡胶黏合、耐疲劳性差、不耐化学腐蚀、不适合恶劣路面以及潮湿气候条件。
应用：货车、公交车用大型轮胎的带材和胎体等。
结言
随着经济的日益增长，人民生活水平的提高，乘用车、货车、农用机械、工业机械等快速发展和普及，这意味着对于轮胎的需求将继续快速增长，同时对于轮胎的要求也将进一步提高，因此，我们还应不拘于现状，从纱线处理、生产工艺、对原料进行改进或继续发明新材料等，这要求我们对其不断进行深入研究。
参考文献：
[1]刘辅庭.汽车用纤维制品——轮胎帘子线[J].非织造布,2011,19(05):24-26+34.
[2]陈启, 李陈梅. 轮胎帘子线技术综述[J]. 科学与财富, 2017, (12)
[3]张卫昌,庄苏桔,章于川.浅谈当今常用轮胎帘子线[J].合成纤维,2007(06):12-16.
[4]陈绍娟，马健伟.技术纺织品[M].北京，中国纺织出版社，2008：217-220.
[5]潘玮,李戎,段菊兰.各种轮胎帘子线纤维的发展[J].纺织导报,1999(05):61-63.
[6]郭怡.浸胶帘子布性能影响研究.[M].北京，国防工业出版社，2015：1-2.
编辑：苏佳煜
校对：林尊煦 潘逸风 陈敏杰