CN101480903A

CN101480903A - 防漏气轮胎及其制备方法

Info

Publication number: CN101480903A
Application number: CNA2008101966729A
Authority: CN
Inventors: 陈天; 何冰峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Liu Jinlei
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2009-07-15

Abstract

本发明涉及一种防漏气轮胎及其制备方法，属于车用轮胎技术领域。包括胎面、胎肩和轮胎内的涂敷层，其特征在于：所述轮胎内的涂敷层为凝胶态弹性体材料凝固而成，所述凝胶态弹性体材料主要由以下重量份的原料混合制成：热塑性弹性体50－70、软化油100－200、硫化橡胶粉30－60、树脂0－10。该发明的防漏气轮胎在较高环境气温下或轮胎高速行驶，蓄热升温较高时，胎内涂敷层不会软化流动成团，在较低温度下，能保持弹性，自密封效果好，在常温下，带有油质的异物扎破轮胎后都不漏气，仍能继续使用、安全、方便。

Description

防漏气轮胎及其制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种车用轮胎，尤其涉及一种防漏气轮胎及其制备方法。属于车用轮胎技术领域。

(二)背景技术

现有机动车、非机动车的充气轮胎，大多没有完善的安全防护装置，不能有效地保护外胎扎不透、内胎扎不着。较好的防护是内胎采用重体泡沫型的外胎套上很厚的橡胶套圈，但是这些方法制造工艺复杂，影响轮胎本身性能，并且缺乏实用性，不能够普遍应用，致使行驶中的车辆常常由于外胎被锐器扎破，进而扎漏内胎，不得不中途停驶、维修，甚至发生意外事故。

现有技术中有一种“跑气保用”轮胎，也称为零压轮胎。他改善了轮胎在欠压乃至零压状态下的路面抓着力，可以在完全跑气的状态下继续高速行驶80公里，从而抵达前方的维修站。驾驶员不必在途中(尤其是黑夜和雨天)停车费劲地换上备用胎，车辆无需备用胎，也减轻了车重，增加了放置行李的空间。该轮胎是在胎体之间间隔增加了两层超高强度钢丝帘布层，或者在胎侧中增加两层高强度人造丝增强层，再加上特殊的胎圈结构，使轮胎漏气时能自撑不瘪，更不会爆破开裂。但是，上述技术无法解决轮胎由极细微的沙眼孔而引起的慢性漏气，因而这种极慢性微漏气时，胎面上胎纹与地面的接触偏在两侧，使得两侧胎纹的磨损比中间来的快，则使轮胎的滚动摩擦系数增大，从而增加耗油量，且微漏的轮胎壁容易扭曲增大热量，更是造成爆胎引发重大交通事故的因素之一。这种轮胎在扎钉、漏气后还得去维修站，浪费了许多宝贵的时间。另外，这种“跑气保用”轮胎的结构复杂，制造成本大大提高，较难适应消费者的使用。

专利文献中公开了一种防漏气自补真空轮胎(公开号CN1803482)是将苯乙烯和异戊二烯混合进行共聚反应而生成一种弹性胶体，再将该弹性胶体加热喷涂到轮胎内表面。这种轮胎在钉扎后也有不漏气效果，但存在以下的不足之处：

1、在较高环境气温下或轮胎高速行驶，蓄热升温较高时，胎内涂敷层会软化流动成团，影响密封效果；

2、在较低温度下，弹性胶体变硬，自密封效果变差，轮胎扎破后，恢复能力变差，会产生漏气；

3、常温下，带有油质的异物扎破该种轮胎后，因为摩擦力变小，也会产生漏气。

轮胎漏气将导致车胎失去动、静平衡，影响行驶安全。

(三)发明内容

本发明在于克服上述不足，提供一种在较高环境气温下或轮胎高速行驶，蓄热升温较高时，胎内涂敷层不会软化流动成团，在较低温度下，能保持弹性，自密封效果好，在常温下，带有油质的异物扎破轮胎后都不漏气，仍能继续使用、安全、方便的防漏气轮胎及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种防漏气轮胎，包括胎面、胎肩和轮胎内的涂敷层，其特征在于：所述轮胎内的涂敷层为凝胶态弹性体材料凝固而成，所述凝胶态弹性体材料主要由以下重量份的原料混合制成：

热塑性弹性体 50-70

软化油 100-200

硫化橡胶粉 30-60

树脂 0-10，

所述热塑性弹性体为苯乙烯为硬段、烯烃为软段的嵌段共聚物，其配比质量百分含量为：苯乙烯20-80％、烯烃80-20％，

所述硫化橡胶粉可以为天然橡胶粉，也可以为天然橡胶粉与丁基橡胶粉的混合物，各组份的配方质量百分含量为：天然橡胶粉60-100％、丁基橡胶粉0-40％，

所述软化油为白油或环氧油或石蜡油，

所述树脂为古马隆。

本发明所述苯乙烯为硬段、烯烃为软段的嵌段共聚物为苯乙烯、异戊二烯嵌段共聚物(SIS)或苯乙烯、乙烯、丙烯嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯、乙烯、丁烯嵌段共聚物(SEBS)。

本发明防漏气轮胎的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、将凝胶状弹性体所需的各原材料放入反应釜中，加温至200-300℃并搅拌，分散成均匀的可流动的熔融状共混物；

步骤二、将步骤一制备的熔融状共混物在200-300℃下，通过输送泵以50-200g/秒的流量均匀喷涂到轮胎内表面并冷却，形成涂敷层，涂敷层厚度3-5mm。

本发明防漏气轮胎的制备方法，所述步骤二中喷涂时，首先在轮胎的两侧胎肩处喷涂一层所述的熔融状共混物，待冷却后，再在轮胎内胎面处喷涂一层所述的熔融状共混物，并冷却，形成涂敷层。

本发明防漏气轮胎内设有涂敷层，所述涂敷层为凝胶态弹性体材料，所述凝胶态弹性体材料中的主体材料热塑性弹性体是一种以聚苯乙烯为硬段、烯烃共聚物为软段的嵌段共聚物，热塑性弹性体的特点为：具有抗蠕变、抗冲击和抗疲劳性能；高冲击强度和高、低温柔韧性；高抗撕裂强度和高耐摩擦性能。

硫化橡胶粉，其优点为粘性好、气密性好、耐老化并具有吸震性能，在弹性体中加入硫化橡胶粉，增强弹性体自密封性，同时因其较好的粘合性及本身为橡胶与轮胎主体材料橡胶相一致，与轮胎具有很好的相容性，使涂敷层更容易与轮胎内表面粘合。高温受热时，因其粘合性好、耐老化性好，胎内涂敷层不会软化流动成团。低温时，可克服热塑性服弹性体自身过冷变硬的缺点，仍能保证涂敷层具有很好的回弹性，保证了其自密封性能。

当硫化橡胶粉中丁基橡胶的含量增加时，树脂的使用，可增加其粘合性。

软化油作用是1、发泡，膨胀，使涂敷材料体系中各物质共混均匀；2、共混加温搅拌后有更好的流动性；3、因其本身具有油性，轮胎即使被带油质的异物扎破，也会因为软化油的存在而与油有很好的相容性，使扎破部位粘合的较好，不会造成漏气的现象。

该凝胶态弹性体材料的软化温度在120℃以上，在轮胎遭铁钉等异物扎入后，车辆在炎热高温气候下或在不低于-50℃的寒冷气候下，以极限速度行驶时，仍具有自密封性，实现与轮胎同寿命的防漏气目的。

本发明轮胎经试验效果：

静态时，将本发明防漏气轮胎充气至正常压力，同时扎20颗直径1-8mm、长10cm的铁钉，拔出10颗，留下10颗，然后将轮胎浸没在水中50天，无漏气现象发生；动态时，将扎入20颗直径1-8mm、长10cm的铁钉，拔出10颗，留下10颗的本发明防漏气轮胎充气至正常压力后，将其安装在汽车上，分别在夏天和东北的冬天环境下高速行驶5000公里后检验，胎压正常，无漏气现象。通过了国家轮胎质量检测中心240公里/小时的高速跑车试验。

本发明有效的解决了轮胎为漏气和扎钉漏气现象，使轮胎维修成本下降，行车安全性提高，有着显著的社会和经济效益。

(四)附图说明

图1为本发明的防漏气轮胎剖视图。

图中：胎面1、胎肩2、涂敷层3。

(五)具体实施方式

凝胶态弹性体材料主要组分方案见表1：

表1

单位：kg

将上述方案中各组分在反应釜中混合，升温至200-300℃同时搅拌，直至分散成均匀的可流动的共混物，即制得熔融状凝胶状弹性体共混物。

本发明防漏气轮胎的制备方法：

将轮胎装置在夹具上使其按一定速度旋转，将上述方案中得到的熔融状凝胶状弹性体共混物通过输送泵以50-200g/秒的流量喷涂至旋转的轮胎内壁底部，在离心力的作用下，在轮胎内壁形成一层均匀的、具有自密封功能的弹性体涂敷层3，厚度为3-5mm。

作为优选的方案，在喷涂时，首先在轮胎的两侧内胎肩处2喷涂一层凝胶状弹性体材料，待冷却后，再在轮胎内胎面1处喷涂一层凝胶状弹性体材料。

Claims

1、一种防漏气轮胎，包括胎面、胎肩和轮胎内的涂敷层，所述轮胎内的涂敷层为凝胶态弹性体材料凝固而成，其特征在于：所述凝胶态弹性体材料主要由以下重量份的原料混合制成：

热塑性弹性体 50-70

软化油 100-200

硫化橡胶粉 30-60

树脂 0-10，

所述软化油为白油或环氧油或石蜡油，

所述树脂为古马隆。

2、根据权利要求1所述的防漏气轮胎，其特征在于：所述苯乙烯为硬段、烯烃为软段的嵌段共聚物为苯乙烯、异戊二烯嵌段共聚物。

3、根据权利要求1所述的防漏气轮胎，其特征在于：苯乙烯为硬段、烯烃为软段的嵌段共聚物为苯乙烯、乙烯、丙烯嵌段共聚物。

4、根据权利要求1所述的防漏气轮胎，其特征在于：苯乙烯为硬段、烯烃为软段的嵌段共聚物为苯乙烯、乙烯、丁烯嵌段共聚物。

5、一种如权利要求1所述的防漏气轮胎的制备方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、将凝胶状弹性体所需的各原材料放入反应釜中，加温200-300℃并搅拌，分散成均匀的可流动的熔融状共混物；

6、根据权利要求5所述的一种防漏气轮胎的制备方法，其特征在于：所述步骤二中喷涂时，首先在轮胎的两侧胎肩处喷涂一层所述的熔融状共混物，待冷却后，再在轮胎内胎面处喷涂一层所述的熔融状共混物，并冷却，形成涂敷层。