Influence parameters of peel adhesion test in tire reinforcements

Abstract

Tires are not just rubber, but rather a complex composite. In Continental – Indústria Têxtil do Ave, S. A. (C-ITA) reinforcements textiles are produced. Tire cords maintain durability against bruise and impact, provide rigidity during acceleration, cornering and braking and provide dimensional stability. In order to obtain such characteristics several properties are in continuous studying such as the cord material type, dipping process and the adhesion of cord to rubber that is the aim of this study, among others. A method to evaluate this property is through peel adhesion tests. However, what may influence the test is not well stablished yet. The overall goal of this project is to identify the influencing factors of peel adhesion tests by changing test method conditions (oven temperature and time in oven) as well as changing the manufacture conditions (rubber thickness, decitex and number of cords per decimetre) with the most produced material in C-ITA, polyamide 6.6. Thereby, when the two parts are defined, a factorial DoE and at last a Taguchi DoE, are set to carry out the experimental work. The tests can give two responses, coverage and peel force that are both influenced by temperature. The force is also influenced by the time samples remain in the oven and by rubber thickness and decitex. As these variables increase, higher the force. Coverage is influenced by decitex (as it increases, the coverage is higher), and by the EPDM (higher EPDM, lower coverage). After the obtained results, the work evolved in order to verify the optimization for the other materials produced by C-ITA (rayon, aramid and polyester) and verify the influence of the material in the peel adhesion tests. In fact, the temperature is the most influencing factor and because of that reason no optimization could be done because all the temperature used are statistically different from the one fixed by procedure. In conclusion, new studies must be done to assess the veracity of the statistical results, i. e., if in fact the temperature is well fixed for the different materials. Also, the most influencing factor of the test is the temperature the samples are tested at.

Os pneus não são apenas borracha, mas sim um compósito complexo. Na Continental – Indústria Têxtil do Ave, S.A. (C-ITA) são produzidos têxteis de reforço. As cordas do pneu mantêm durabilidade contra o impacto, promovem rigidez durante a aceleração, curvas e travagem e fornecem estabilidade dimensional. Para obter tais características várias propriedades estão em contínuo estudo como o tipo de material da corda, o processo de impregnação e a adesão das cordas à borracha que é o objetivo de estudo. Um método para avaliar esta propriedade é através de testes de adesão. No entanto, o que pode influenciar o teste ainda não está bem estabelecido. O objetivo geral deste projeto é identificar os fatores de influência dos testes de adesão, alterando as condições do método de ensaio (temperatura da estufa e tempo na estufa) e alterando as condições de fabrico (espessura de borracha, densidade linear da corda e número de cordas por decímetro) com o material mais produzido na C-ITA, poliamida 6.6. Assim, quando as duas partes do trabalho estão definidas, um desenho de experiências fatorial e um desenho de experiências de Taguchi, estão preparadas para realizar o trabalho experimental. Os testes fornecem duas respostas, cobertura e força que são ambas influenciadas pela temperatura. A força também é influenciada pelo tempo que as amostras permanecem na estufa, pela espessura da borracha e pela densidade linear. À medida que estas variáveis aumentam, maior a força. A cobertura é influenciada pela densidade linear (conforme aumenta, a cobertura é maior) e pelo número de cordas por decímetro (maior número de cordas, menor cobertura). Após os resultados obtidos, o trabalho evoluiu a fim de verificar a otimização para os demais materiais produzidos pela C-ITA (rayon, aramida e poliéster) e verificar a influência do material nos testes de adesão. De fato, a temperatura é o fator que mais influencia, no entanto, nenhuma otimização pode ser feita, porque todas as temperaturas utilizadas são estatisticamente diferentes daquelas fixadas pelo procedimento. Em conclusão, novos estudos devem ser feitos para avaliar a veracidade dos resultados estatísticos, i. e., se de fato a temperatura estiver bem fixada para os diferentes materiais. Além disso, o fator mais influente do teste é a temperatura a que as amostras são testadas.