CN103847435A - 一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法，其特征在于，无需对汽车轮胎内壁表面进行任何损伤性、破坏性的加工，仅在轮胎内壁表面喷涂一层高分子自封材料弹性自封层，厚度为2.5mm-5mm和的有机保护层；即可使汽车轮胎能在-45摄氏度至120摄氏度范围内，具有防弹、防漏、耐扎之安全性能；同时还公开了高分子自补密封材料组分以及防弹安全轮胎的制作方法。本发明提供的技术方案即适应汽车轮胎的生产，也适应普通汽车轮胎的安全升级。

Description

一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法

技术领域

本发明涉及一种汽车轮胎和热熔型胶、特别是涉及一种一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法。

背景技术

汽车轮胎属于汽车行驶中，影响安全性的关键、重要部组件，依据当前工艺方法生产的汽车中汽车轮胎也是最薄弱组件，不具有在防弹、防漏、耐扎安全性；战时，汽车轮胎中弹后，汽车轮胎瞬间泄压汽车陷于瘫痪状态，机动性能急剧下降，难以保证迅速、安全地离开事发现场，影响战事成败；汽车行驶过程中轮胎被尖锐物刺穿泄压，陷于瘫痪状态，特别是汽车在高速行驶过程中轮胎被尖锐物刺穿，汽车轮泄压或爆胎，导致重大安全事故发生，造成车毁人亡。汽车轮胎的防弹、防漏、耐扎是影响战事成败和行车、装备安全的重大问题，已引起国家相关领导的关注。

解决汽车轮在战时或平时汽车行驶过程中，汽车轮胎被子弹击穿、尖锐物刺穿而不漏气是一重大技术难题，本领域的相关专业人员进行了多方位的艰难探讨和研究，寻求、创设了多种解决此难题方法。例如：国内专利ZL00213646.5，其特征在于、胎体和花纹之间家一层陶瓷和环氧树脂复合材料组成的加层；ZL02241949.1其特征在于、胎面、内胎、及防漏液组成轮胎本体，轮胎内胎的内缘封闭处，填充防漏液。汽车轮胎的动平衡差；CN1803482A它是一层苯乙烯、异戊二烯共混物自封层。制作自封层前对汽车轮胎内壁表面进行切削、打磨，破坏汽车轮胎内壁表面形成不安全汽车轮胎；CN1303409A涉及一种防穿孔轮胎组合物，其中液体增塑剂含量大、耐热性差汽车高速行驶时，混合物向轮周的中心流动，影响轮胎动平衡。

上述专利在不同程度上解决了汽车轮胎漏气的问题，但存在诸多缺陷和弊病，特别是汽车轮胎行驶过程中动平衡问题；耐高速、高温问题；耐低温问题；自封层脱落、脱边问题均未得到圆满解决。

有鉴于上述现有的高分子自封材料存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料，能够改进一般现有的高分子自封材料，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明主要目的是为了解决现有技术的自封层存在的缺陷和弊病、而创设一种新型具有实用价值的一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料制造方法，其特征在于，防弹安全轮胎包含轮胎、高分子自封材料弹性自封层及其有机保护层，其中高分子自封材料弹性自封层覆盖在轮胎上，而高分子自封材料弹性自封层的有机保护层是位于高分子自封材料弹性自封层的外表面；无需对汽车轮胎内壁表面进行任何损伤性、破坏性的加工，仅在汽车轮胎内壁表面喷涂一层高分子自封材料弹性自封层，厚度为2.5mm-5mm的有机保护层；即可使汽车轮胎能在-45摄氏度至120摄氏度范围内，具有防弹、防漏、耐扎的安全性能；

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的高分子自封材料弹性自封层，其组分由苯乙烯热塑性弹性体、增粘剂、软化剂和助剂；其配比为苯乙烯热塑性弹性体100质量份、增粘剂100-150质量份、软化剂80-120质量份、助剂5-20质量份。

如果高分子自封材料中增粘剂含量少于100质量份(以苯乙烯热塑性弹性体100质量份为基准)，高分子自封材料弹性自封层的粘性减小；高分子自封材料中增粘剂含量超过150质量份，高分子自封材料弹性自封层就缺乏弹性。

当制备高分子自封材料时，各种不同的粘附特性参数要求。可以通过调整高分子自封材料中组分的混合配比来实现不同的混合配比对快粘力（T）、粘接力（A）、内聚力（C）、和粘基（K）有影响。

汽车轮胎内弹性自封层所用高分子自封材料的粘附特性由四个要素“即快粘力（T）、粘接力（A）、内聚力（C）和粘基（K）”所决定。必须满足四个粘结性能的平衡关系式：快粘力（T）<粘接力（A）<内聚力（C）<粘基力（K）。

如果高分子自封材料软化剂含量少于80质量份(以苯乙烯热塑性弹性体100质量份为基准)，高分子自封材料弹性自封层的延伸率就会降低，其硬度增加高分子自封材料中软化剂含量超过120质量份，高分子自封材料弹性自封层的延伸率就会相当高，其强度和硬度下降。

前所述的防弹安全轮胎高分子自封材料，其特征在于，所述的苯乙烯热塑性弹性体为苯乙烯热塑性弹性体SIS、苯乙烯热塑性弹性SBS、苯乙烯热塑性弹性体SEBS、苯乙烯热塑性弹性体SEPS的一种或一种以上混合物。优选于线性结构、苯乙烯含量控制在15-20%，以苯乙烯热塑性弹性体SIS为主体其它三种为辅的一种或一种以上混合物。

前所述的防弹安全轮胎高分子自封材料，其特征在于，所述的增粘剂为（改性）萜烯树脂、氢化（脂肪族）石油树脂、聚异丁烯，松香及衍生物的一种或一种以上混合物。优选顺序为松香及衍生物、（改性）萜烯树脂、氢化（脂肪族）石油树脂、聚异丁烯，增粘剂混合物中聚异丁烯必选，含量控制在增粘剂总量的10%以下。

前所述的防弹安全轮胎高分子自封材料，其特征在于，所述的软化剂为环烷油、液体聚丁二烯、邻苯二甲酸酯类（DBP、DEP、DOP）的一种或一种以上混合物。软化剂混合物中环烷油必选，含量控制在软化剂总量的80%以上。

前所述的防弹安全轮胎高分子自封材料，其特征在于，所述的助剂为防老剂、湿润剂、交联剂的一种或一种以上混合物，防老剂必选，其它依据实际情况确定。

前所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的防弹安全轮胎的制作方法步骤如下：（a）利用汽车轮胎清洗剂和缺陷设备，对汽车轮胎内壁表面进行中温清洗，使汽车轮胎内壁表面达到粘合力的要求；（b）利用热风加温设备，进行汽车轮胎内壁表面加温，使其内壁表面温度达到60摄氏度以上，促使内壁表面能均匀舒展开，缩小汽车轮胎内壁表面与热熔胶液喷涂接触时，由于温度差较大而产生的收缩变形，提高汽车轮胎内壁表面与热熔胶液体收缩时的附着力；（c）利用混炼反应釜，将高分子自封材料的组分原料按配比、在170摄氏度至220摄氏度范围内混炼2-3小时，即得高分子自封材料；（d）利用喷涂设备，将高分子自封材料在热熔状态下，采用高压喷涂的方法涂布于匀高速转动的汽车轮胎内壁上；在喷涂的同时，利用冷气或常温气体对高分子自封材料液进行冷却，使处于220摄氏度至170摄氏度高温的分子自补密封胶液，冷却至40摄氏度时，胶液即可固化定型停止冷却；（e）利用喷涂设备，在汽车轮胎内高分子自封材料弹性自封层外喷涂一层能保护所述高分子自封材料弹性自封层的有机保护层，该有机保护层的厚度为0.05mm-0.1mm。

本发明还提供了用于防弹安全轮胎的高分子自封材料弹性自封层组分原料。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的积极进步效果如下：

1、本发明的防弹安全轮胎，在-45摄氏度至120摄氏度范围内，具有防弹、防漏、耐扎之安全性能。

2、本发明的防弹安全轮胎，在正常行驶过程中不管被尖锐物扎破，还是被子弹击穿后，仍能保持长距离的高速行驶而不漏气，具有良好的耐久性和动平衡性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1a～图1c是根据本发明的防弹安全轮胎内壁结构的三种类型示意图。

图2a～图2d是根据本发明的防弹安全轮胎内侧面被子弹穿透过程的示意图。

图3a～图3d是根据本发明的防弹安全轮胎内被尖锐物穿透过程的示意图。

图4a～图4d是根据本发明的防弹安全轮胎的胎冠被尖锐物穿透过程的示意图。

【主要元件符号说明】

1：汽车轮胎胎体                  2：汽车轮胎带束层

3：高分子自封材料弹性自封层      4：子弹

5：尖锐物（钢钉）                6：尖锐物（螺丝刀）

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种防弹安全轮胎及其所用高分子自封材料其具体实施方式、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一

苯乙烯热塑性弹性体100质量份、增粘剂130质量份、软化剂80质量份、助剂5质量份；具体组分及其质量份如表1所示。

表1

序号	原料名称	原料型号	原料配比	备注
					1	苯乙烯热塑性弹性体SIS	SUNION S-1522	100	弹性体
2	萜烯树脂	7125	100	增粘剂
					3	聚异丁烯	B15	30	增粘剂
4	环烷油		80	软化剂
					5	防老剂	1010、1076	5	助剂

实施例二

苯乙烯热塑性弹性体100质量份、增粘剂100质量份、软化剂80质量份、助剂5质量份；具体组分及其质量份如表2所示。

表2

实施例三

苯乙烯热塑性弹性体100质量份、增粘剂100质量份、软化剂80质量份、助剂5质量份；具体组分及其质量份如表3所示。

表3

在上述实施例中，除制出相关高分子自封材料外，所述的防弹安全轮胎制作方法，步骤均如下：

（1）、利用汽车轮胎清洗剂和缺陷设备，对汽车轮胎内壁表面进行中温清洗，使汽车轮胎内壁表面达到粘合力的要求。

（2）、利用热风加温设备，进行汽车轮胎内壁表面加温，使其内壁表面温度达到60摄氏度以上，促使内壁表面能均匀舒展开，缩小汽车轮胎内壁表面与热熔胶液喷涂接触时，由于温度差较大而产生的收缩变形，提高汽车轮胎内壁表面与热熔胶液体收缩时的附着力。

（3）、利用混炼反应釜，将高分子自封材料的组分原料按配比、在170摄氏度至220摄氏度范围内混炼2-3小时，即得高分子自封材料。

（4）、利用喷涂设备，将高分子自封材料在热熔状态下，采用高压喷涂的方法涂布于匀高速转动的汽车轮胎内壁上；在喷涂的同时，利用冷气或常温气体对高分子自封材料液进行冷却，使处于220摄氏度至170摄氏度高温高的分子自补密封胶液，冷却至40摄氏度时，胶液即可固化定型停止冷却，此时得到高分子自封材料弹性自封层。该高分子自封材料弹性自封层将牢固地附粘在汽车轮胎内壁表面的相关部位。

本发明还对高分子自封材料弹性自封层的厚度范围，依据不同的要求控制在2.5mm-5mm范围，最佳厚度控制在3mm-4mm范围。但重要的是控制高分子自封材料弹自封层，具有较强的的粘附力和粘结性，并紧密的结合在汽车轮胎内壁上

利用喷涂设备，在汽车轮胎内高分子自封材料弹性自封层外喷涂一层能保护所述高分子自封材料弹性自封层的有机保护层。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种防弹安全轮胎，其特征在于：包含轮胎、高分子自封材料弹性自封层及高分子自封材料弹性自封层的有机保护层，其中高分子自封材料弹性自封层覆盖在轮胎上，而高分子自封材料弹性自封层的有机保护层是位于高分子自封材料弹性自封层的外表面。

2.根据权利要求1所述的防弹安全轮胎，其特征在于：所述的高分子自封材料弹性自封层的组分包含苯乙烯热塑性弹性体、增粘剂、软化剂和助剂；其配比为苯乙烯热塑性弹性体100质量份、增粘剂100-150质量份、软化剂80-120质量份、助剂5-20质量份。

3.根据权利要求2所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的苯乙烯热塑性弹性体为苯乙烯热塑性弹性体SIS、苯乙烯热塑性弹性SBS、苯乙烯热塑性弹性体SEBS、苯乙烯热塑性弹性体SEPS的一种或一种以上混合物。

4.根据权利要求2所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的增粘剂为萜烯树脂、氢化石油树脂、聚异丁烯，松香及衍生物的一种或一种以上混合物。

5.根据权利要求2所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的软化剂为环烷油、液体聚丁二烯、邻苯二甲酸酯类的一种或一种以上混合物；其中所述的邻苯二甲酸酯类包含邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、邻苯二甲酸二辛酯DOP。

6.根据权利要求2所述的防弹安全轮胎，其特征在于，所述的助剂为防老剂、湿润剂、交联剂的一种或一种以上混合物，防老剂不可缺少。

7.如权利要求1所述的防弹安全轮胎，其所用高分子自封材料制造方法，其特征在于该制作方法步骤如下：

（a）利用汽车轮胎清洗剂和缺陷设备，对汽车轮胎内壁表面进行中温清洗，使汽车轮胎内壁表面达到粘合力的要求；

（b）利用热风加温设备，进行汽车轮胎内壁表面加温，使其内壁表面温度达到60摄氏度以上，促使内壁表面能均匀舒展开，缩小汽车轮胎内壁表面与热熔胶液喷涂接触时，由于温度差较大而产生的收缩变形，提高汽车轮胎内壁表面与热熔胶液体收缩时的附着力；

（c）利用混炼反应釜，将高分子自封材料的组分原料按配比、在170摄氏度至220摄氏度范围内混炼2-3小时，即得高分子自封材料；

（d）利用喷涂设备，将高分子自封材料在热熔状态下，采用高压喷涂的方法涂布于匀高速转动的汽车轮胎内壁上；在喷涂的同时，利用冷气或常温气体对高分子自封材料液进行冷却，使处于220摄氏度至170摄氏度高温的分子自补密封胶液，冷却至40摄氏度时，胶液即可固化定型停止冷却；

（e）利用喷涂设备，在汽车轮胎内高分子自封材料弹性自封层外喷涂一层能保护所述高分子自封材料弹性自封层的有机保护层，该有机保护层的厚度为0.05mm-0.1mm。

Images