CN107042645B - 一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法及其模具 - Google Patents

Abstract

本发明为一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法及其模具，制作方法包括胎侧胶片的制作、胎侧胶片与胎坯的结合；其中胎侧胶片的底胶部分经一次硫化至欠硫状态；胎侧胶片与胎坯结合，不须涂刷粘合剂，利用胎侧胶片底胶处于欠硫状态时的增粘性与胎坯的自粘性同步硫化成型。本制作方法使用模具硫化，模具包括主模、隔板和盖板，其中盖板和隔板均为向下凸起两层的阶梯结构。本发明中模压硫化制成欠硫的胎侧胶片，不须涂刷粘合剂，以二次硫化的工艺方法与胎坯同步硫化成型，节省成本、简化工艺、清洁环保。

Description

一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法及其模具

技术领域

本发明涉及车辆轮胎的生产技术，尤其涉及轮胎及胎侧的加工，具体为一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法及其模具。

背景技术

汽车轮胎许多带有胎侧标识，如美国“金边”轮胎、白胎侧轮胎、胎侧有英文字母、阿拉伯数字、图形或花纹标的彩色胎侧标识轮胎、带有夜光彩色标识的轮胎等。然而在生产和使用过程中，上述轮胎存在很多缺陷，如制作方法复杂、不环保、成本高、寿命短、易迁移、黄变等

因此，研发生产一种制备方法简单，环保、成本低、寿命长、不迁移 、耐黄变、不同颜色多线条与胶片并举的“金边”、“白胎侧”轮胎；个性化定制激光雕刻的胎侧胶片轮胎；反射光的胎侧胶片轮胎，更能满足消费者需求，对车辆安全，夜间泊位、故障时停靠将更具安全性。

发明内容

本发明目的，提供一种模压硫化制成欠硫的胎侧胶片，不涂刷粘合剂，以二次硫化的工艺方法与胎坯同步硫化成型的一种轮胎。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法，所述胎侧胶片包括底胶和嵌入底胶中的彩色标识部分，包括以下制作步骤：

1）胎侧胶片的制作：包括彩色胶生胶片的制作、黑色底胶生胶片的制作、彩色胶生胶片在硫化模具内进行一次硫化、黑色底胶生胶片覆盖在彩色胶生胶片上层在硫化模具内进行一次硫化，其中黑色底胶经一次硫化至欠硫状态：

2）轮胎胎坯的制作；

3）胎侧胶片与胎坯的结合：将所述胎侧胶片与轮胎胎坯相贴，不涂刷粘合剂，通过同步硫化使胎侧胶片与轮胎胎坯结合。

进一步的，步骤3）具体操作中使用轮胎硫化机对胎侧胶片与轮胎胎坯进行同步硫化，所述轮胎硫化机上设置有轮胎模具，所述轮胎模具设置有上胎侧板和下胎侧板，所述下胎侧板上设置有放置胎侧胶片的凹槽；将所述轮胎胎坯置于在所述轮胎硫化机内，所述胎侧胶片放置在所述凹槽内，使胎侧胶片和轮胎胎坯相贴合，启动轮胎硫化机进行同步硫化成型。

进一步的，步骤1）中底胶一次硫化时间与底胶生胶片厚度的比值小于5min/1mm。

进一步的，步骤1）的具体操作步骤为：a.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.01～1㎜的彩色胶生胶片，覆盖在主模胶槽中对应的位置，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；b.黑底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的底胶生胶片，覆盖在主模彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的胎侧胶片的制作。

进一步的，彩色胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 25~35；丁苯橡胶 25~35；顺丁橡胶 35~45；促进剂M 1~2；促进剂 DM 0.5~1.5；促进剂XP 0.08~0.12；氧化锌 4.5~5.5；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.2~1.4；防老剂MB 0.8~1.2；聚乙二醇 0.8~1.0；白炭黑40~50；白矿油 3~5；防吐霜剂 1~3；硫化剂 2.0~3.0。

进一步的，底胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 10~55；丁苯橡胶 15~25；顺丁橡胶 25~35；促进剂M 0.8~1.2；促进剂DM 1.0~2.0；促进剂D或促进剂XP 0.08~2；氧化锌4~6；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.5~2.5；防老剂AW 1.0~1.5；二甲苯树脂 4~6；白炭黑 25~50；炭黑 10~20；聚乙二醇 0.3~0.4；白矿油 4~6；防吐霜剂 2~3；不溶性硫磺 1~3。

进一步的，所述步骤1）胎侧胶片的制作过程中还包括反射光生胶片的制作，步骤1）的具体操作步骤为：a.将反光粉热炼时添加至透明胶料中，通过二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜的反射光生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成反射光胶层；b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在反射光胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；c.底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4in，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的反射光胎侧胶片的制作。

进一步的，反射光生胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~25；丁苯橡胶 10~65；顺丁橡胶 15~25；粒径小于15µm的白炭黑 40~50；反光粉 35~45；碳酸钙 20~30；碱性氧化锌 3~5；硬脂酸 0.8~1.2；乙二醇 2.0~2.5；防老剂264 0.8~1.2；防老剂MB 0.8~1.2；促进剂DM 1.8~2.2；促进剂H 1.8~2.2；促进剂XP 0.1~0.3；防吐霜剂 1~3；硫化剂 1.0~2.0；凡士林 1~3；白矿油 4~6。

进一步的，所述步骤1）胎侧胶片的制作过程中还包括用于激光雕刻的胎面生胶片的制作：步骤1）的具体操作步骤为：a.黑色胶料通过二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜的胎面生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成胎面胶层；b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在胎面胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；c.黑色底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的可用于激光雕刻的胎侧胶片的制作。

一种制备胎侧胶片的硫化模具，所述硫化模具包括主模、隔板和盖板，主模中间为凹陷的胶槽，胶槽四周为隔色墙，隔色墙外侧设置有用于支撑盖合后的隔板或盖板的支撑件，盖板和隔板可分别盖合在主模上，所述盖板为向下凸起两层的阶梯结构，盖板盖合时，盖板底层插入主模的胶槽内，盖板的上层通过支撑件支撑，盖板的中间层与胶槽四周的隔色墙顶部存在缝隙；所述隔板为向下凸起两层的阶梯结构，胶槽内部设置有与隔板对应的隔色刀，隔板盖合时，隔板底层插入隔色刀，隔板上层通过支撑件固定，隔板的中间层与隔色刀顶端顶部存在缝隙。

本发明的有益效果：

1、不须以模具预制欠硫胶片；

2、不须以三辊或四棍压延机，压延、复合制成反射光胶片；

3、模压硫化制成的胎侧胶片反射光胶层厚度可精确到0.03㎜，反射光胶片无须与彩色衬胶经压延机复合，在主模内直接模压硫化出厚度0.03～0.05㎜的反射光（不需添加助剂增加牢度）胶层。

4、此法制成的胎侧胶片不仅能做薄，且能做出各种颜色。仅需二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜反射光生胶片、彩色衬胶或底胶的生胶片，裁剪成模具内制件形状的尺寸，分别覆盖在主模上，模压硫化制成反射光胶、彩色衬胶和底胶胶层，简化了压延机压压延、复合的工序，提高了生产效率。

5、由于胎侧胶片的底胶胶层是欠硫的，又省去了涂刷粘合剂的工艺，此工序的简化，更进一步地降低了制品的成本和提高了生产效率。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明胎侧胶片加工时胶层结构示意图；

图2为本发明硫化模具结构示意图；

图3为硫化模具的盖板盖合主模后的结构示意图；

图4为硫化模具的隔板盖合主模后的结构示意图。

附图标记：1.主模；2.隔板；3.盖板；4.胶槽；5.隔色墙；6.隔色刀；1-1.反射光胶层或胎面胶层；1-2.彩色胶层；1-3.黑色底胶胶层。

具体实施方式

实施例1

一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法，所述胎侧胶片包括底胶层和嵌入底胶中的彩色层部分，包括以下制作步骤（图1）：

1）胎侧胶片的制作：包括彩色胶生胶片的制作、底胶生胶片的制作、彩色胶生胶片在硫化模具内进行硫化、底胶生胶片覆盖在彩色胶生胶层上在模具内进行硫化，其中底胶经一次硫化至欠硫状态；底胶一次硫化时间与底胶生胶片厚度的比值小于5min/1mm；具体操作步骤为：

a.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的彩色胶生胶片，覆盖在主模胶槽中对应的位置，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；b.底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的底胶生胶片，覆盖在主模彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，撕去余胶胶边，完成欠硫的胎侧胶片的制作。

2）轮胎胎坯的制作

3）胎侧胶片与胎坯的结合：将所述胎侧胶片置于轮胎模具下胎侧板的凹槽中，不涂刷粘合剂，利用胎侧胶片黑色底胶处于欠硫状态的增粘性与胎坯的自粘合性同步硫化成型；具体操作中使用轮胎硫化机对胎侧胶片与轮胎胎坯进行同步硫化，所述轮胎硫化机上设置有轮胎模具，所述轮胎模具设置有上胎侧板和下胎侧板，所述下胎侧板上设置有放置胎侧胶片的凹槽；将所述轮胎胎坯置于在所述轮胎硫化机内，所述胎侧胶片放置在所述凹槽内，使胎侧胶片和轮胎胎坯相贴合，启动轮胎硫化机进行同步硫化成型。

步骤1）中彩色胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 25~35；丁苯橡胶 25~35；顺丁橡胶 35~45；促进剂M 1~2；促进剂 DM 0.5~1.5；促进剂XP 0.08~0.12；氧化锌 4.5~5.5；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.2~1.4；防老剂MB 0.8~1.2；聚乙二醇 0.8~1.0；白炭黑 40~50；白矿油 3~5；防吐霜剂 1~3；硫化剂 2.0~3.0。

黑色底胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~55；丁苯橡胶 15~25；顺丁橡胶25~35；促进剂M 0.8~1.2；促进剂DM 1.0~2.0；促进剂D或促进剂XP 0.08~2；氧化锌 4~6；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.5~2.5；防老剂AW 1.0~1.5；二甲苯树脂 4~6；白炭黑 25~50；炭黑 10~20；聚乙二醇 0.3~0.4；白矿油 4~6；防吐霜剂 2~3；不溶性硫磺 1~3。

本发明以模具模压硫化成型欠硫的胎侧胶片，无需涂刷粘合剂，以二次硫化工艺与胎坯同步硫化成型制成的轮胎。须解决的技术问题：

1、根据轮胎规格，国家轮胎胎侧胶片的施工质量标准，厚度分别为：2.5~4.2㎜，公差分别为：±0.2～±0.5㎜，不会影响成品轮胎的平衡，降低品质和安全性能。依据规格，欠硫的胎侧胶片厚度，均应保证在±0.2～±0.5㎜公差范围内。

2、白胎侧轮胎的白胎侧如不以复合、打磨和涂刷防护层的工艺；美国“金边”轮胎的“金边”胎侧如不以缠贴工艺；彩色胎侧标识、夜光胎侧标识如不使用粘合剂，直接与轮胎胎坯硫化成型制成白胎侧、“金边”胎侧、彩色胎侧标识、夜光胎侧标识轮胎，须将胎侧胶片的底胶胶层，模压硫化制成欠硫的胎侧胶片。不使用粘合剂，胎侧胶片的底胶胶层须在欠硫的状态下增加粘性。

3、自粘性，是一种黏合现象。是橡胶材料的胶料表面存在着很大黏合力的两个黏合表面的大分子通过热运动，相互扩散、渗透的结果。这种黏合的牢度相当高，能达到每平方厘米好几千克，这种特性是未硫化橡胶独有的。

自粘性对生产有利有弊。利在于它为硫化产品各部件的贴合成型提供黏合力，保证了结合部位的粘合牢度；弊在于有的工序环节中并不需要自粘，为了防止粘连，还需要使用隔离剂防止粘连。

4、硫化胶没有自粘性。未硫化橡胶独有的自粘特性，反应在欠硫的（欠硫：胶料硫化程度浅或未到硫化时间，胶料处于欠硫状态）胎侧胶片上，自粘性降低。为能保证胎坯未硫化胶料的自粘性与欠硫的胎侧胶片底胶胶层结合部位的粘合牢度，胎侧胶片底胶胶层的配方中须添加增粘剂。

增粘剂对自粘力的增强最有效，因其表面含有酯基、羧基等基团，典型品种有松香、二甲苯树脂等，而轮胎胎侧胶料是以天然、合成橡胶并用，添加有白炭黑、不溶性硫磺，天然橡胶、白炭黑、不溶性硫磺都具有良好的增粘性。

5、橡胶材料的二次硫化工艺，有以涂刷汽油胶浆为粘合剂的，但没有在欠硫制品中添加增粘剂的。胎侧胶片底胶胶层欠硫，此欠硫是胎侧胶片底胶胶层，再次与胎坯历经硫化升温，对贴合的胎侧胶片底胶加热、加压，使两个黏合表面的橡胶大分子通过热运动，相互扩散、渗透成为硫化胶。

二次硫化工艺的方法，是将欠硫的胎侧胶片底胶胶层增加自粘性后，再次与轮胎胎坯同步硫化成型，共同达到硫化程度和硫化时间，以保证与胎坯结合部位的黏合牢度，制成的胎侧胶片轮胎。

6、轮胎行业的产品欠硫是质量大忌。欠硫会使产品失去物理机械性能，降低理化指标，直至产品报废。轮胎是轮胎硫化机内高温模具硫化，无法以二次硫化工艺对欠硫制品采取补救措施，因此，轮胎产品是不可欠硫的。

实施例2

本实施例为在实施例1的基础上又增加了胎侧胶片中的反射光胶层（图1）。

一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法，所述胎侧胶片包括底胶和嵌入底胶中的彩色胶层部分，包括以下制作步骤：

1）胎侧胶片的制作：包括反射光胶片的制作、彩色胶生胶片的制作、底胶生胶片的制作、彩色胶生胶片在模具内进行硫化、底胶生胶片覆盖在彩色胶层上在模具内进行硫化，其中底胶经一次硫化至欠硫状态；底胶一次硫化时间与底胶生胶片厚度的比值小于5min/1mm；具体操作步骤为：

a.将反光粉热炼时添加至透明胶料中，通过二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的反射光生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成反射光胶层；

b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在反射光胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；

c.底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的反射光胎侧胶片的制作。

2）轮胎胎坯的制作；

3）胎侧胶片与胎坯的结合：将所述胎侧胶片置于轮胎胎面模具下胎侧板的凹槽中，不涂刷粘合剂，利用胎侧胶片底胶处于欠硫状态的增粘性与胎坯的自粘性同步硫化成型。

彩色胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 25~35；丁苯橡胶 25~35；顺丁橡胶35~45；促进剂M 1~2；促进剂 DM 0.5~1.5；促进剂XP 0.08~0.12；氧化锌 4.5~5.5；硬脂酸1.0~1.5；防老剂SP 1.2~1.4；防老剂MB 0.8~1.2；聚乙二醇 0.8~1.0；白炭黑 40~50；白矿油 3~5；防吐霜剂 1~3；硫化剂 2.0~3.0。

黑色底胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~55；丁苯橡胶 15~25；顺丁橡胶25~35；促进剂M 0.8~1.2；促进剂DM 1.0~2.0；促进剂D 0.08~2；氧化锌 4~6；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.5~2.5；防老剂AW 1.0~1.5；二甲苯树脂 4~6；白炭黑 25~50；炭黑 10~20；聚乙二醇 0.3~0.4；白矿油 4~6；防吐霜剂 2~3；不溶性硫磺 1~3。

反射光生胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~25；丁苯橡胶 10~65；顺丁橡胶 15~25；粒径小于15µm的白炭黑 40~50；反光粉 35~45；碳酸钙 20~30；碱性氧化锌 3~5；硬脂酸 0.8~1.2；乙二醇 2.0~2.5；防老剂264 0.8~1.2；防老剂MB 0.8~1.2；促进剂DM 1.8~2.2；促进剂H 1.8~2.2；促进剂XP 0.1~0.3；防吐霜剂 1~3；硫化剂 1.0~2.0；凡士林 1~3；白矿油 4~6。

实施例3

在实施例2的基础上进一步优化。

模具模压硫化成型的胎侧胶片，不使用（汽油胶浆）粘合剂，并以二次硫化工艺的方法与轮胎胎坯同步硫化成型制成的几种轮胎。胎侧胶片的底胶胶层欠硫，因此，底胶胶层的硫化温度和硫化时间需有很好地配合。配方设计方面：

1、胎侧胶片底胶胶料：应充分考虑欠硫的底胶胶层的自粘性，并与轮胎胎坯在硫化过程中的有效黏合。增粘剂选用二甲苯树脂，硫化剂选用不溶性硫磺，白炭黑表面积要大于175㎡/g，表面积越大，补强性能越好，混炼胶的黏度增大。不溶性硫磺能使胶料保持较好的黏性，天然橡胶本身自粘性良好。

胎侧胶片底胶胶层胶料配方（质量份）如下：

原材料 配方

天然橡胶 50

丁苯橡胶 20

顺丁橡胶 30

促进剂M. 1

促进剂DM. 1.5

促进剂D 1

氧化锌 5

硬脂酸 1.2

防老剂SP 2

防老剂AW 1.2

二甲苯树脂 5

白炭黑 45

炭黑 15（用以调制黑色底胶）

聚乙二醇 0.36

白矿油 5

防吐霜剂KOA 2.5

不溶性硫磺 2

2、胎侧胶片彩色胶料：彩色胶料是胎侧胶片的衬胶。着色剂需选用着色力强、色泽鲜艳、不迁移表面、耐高温、不变色、非水溶性的。耐高温，不污染类型的应选用LG橡胶大红、立索尔宝红、耐晒黄、汉沙黄、钛酞菁蓝、酞菁绿等着色剂。

在M、DM促进体系中，业内常用促进剂D，也是M、DM的最佳配合体，且操作安全，焦烧性能良好。但促进剂D对胶料有污染，不适合在浅色胶部件中使用，尤其是对耐黄变要求较高的情况下，即便少量添加也难以通过测试。

促进剂XP，可称之不污染促进剂D。适用于硫黄硫化的天然橡胶和通用合成橡胶，具有优异的热稳定性和抗硫化返原性。加工过程不污染、无异味，且硫化速度快。更适合浅色胶部件，是促进剂D的优良替代品。

硫化剂S-80，具有更好的分散性，可以缩短混炼时间，与胶料的相容性更好，无粉尘飞扬，改善工作环境。

胎侧胶片彩色胶层配方（质量份）如下：

原材料 配方

天然橡胶 30

丁苯橡胶（1502） 30

顺丁橡胶 40

促进剂M. 1.5

促进剂 DM. 1

促进剂XP 0.1

氧化锌 5

硬脂酸 1.2

防老剂SP 1.3

防老剂MB 1

聚乙二醇 0.9

白炭黑 45

白矿油 4

防吐霜剂KOA 2

硫化剂S-80 2.6

3、胎侧胶片的透明胶料：

1）胶种选用，国产的天然、溶聚丁苯(SSBR2305)、非污染型乳聚丁苯(ESBRl502)橡胶，就能达到较高的透明度，天然橡胶中也可使用白绉片。助剂选择非污染、不变色，折光指数应与所用生胶品种接近，对可见光有透过性，以提高配方胶料的透明度。

2）反射光胶料。是以三种不同目数的反光粉30～60%份数，添加至透明胶料中，通过压延机压延出厚度0.3～1㎜的反射光生胶片。

3）反光粉耐高温。具有回归反光的特性并由此产生较强的回归反射效应，无需外加电源，可广泛用于道路、港口、矿山，消防等领域，作为安全标志，大大提高了使用者的安全可靠性。其主要是以印刷的方式，在丝网印刷、反光漆、反光油墨、交通安全标志等方面应用。反光粉作为一种添加剂，均匀分布在各种透明介质中，尚未发现在透明胶料介质中的应用。

4）反射光彩色胎侧胶片是以彩色胶料为底衬。衬胶制备是通过二辊压延机压延出0.3～1㎜的彩色生胶片，无需复合，可直接在模具上与反射光胶层模压硫化成型；

5）为避免透明胶料在使用过程中受紫外线及臭氧、屈绕性的影响而发生制品表面龟裂，发粘，硬度增加或降低等劣化情形，在配方中并用防老剂，使制品表面形成保护膜增强其抗臭氧性，以达到多种不同的保护作用，宜选择透明度好的防老剂264，外观是白色晶体。硫化剂选用无亚硝胺的环保型硫化剂CLD-80，能与不同橡胶具有良好的相容性制品不会产生白点现象。

胎侧胶片反射光胶层配方（质量份）如下：

原材料 配方

天然橡胶（白绉片） 20

丁苯橡胶（SSBR2305） 60

顺丁橡胶 20

白炭黑（粒径小于15µm） 45

反光粉 40

碳酸钙 25

氧化锌（碱性） 4

硬脂酸 1

乙二醇 2.2

防老剂264 1

防老剂MB 1

促进剂DM 2

促进剂H 2

促进剂XP 0.2

防吐霜剂KOA 2

硫化剂CLD-80 1.6

凡士林 2

白矿油 5

实施例4

在实施例1的基础上在胎侧胶片中增加黑色胶面胶层，该胎侧胶片上层为黑色胶面胶层、中间层为彩色胶胶层、下层为黑色底胶胶层，需要通过激光雕刻技术加工后使中间的彩色胶显示出来。利用激光束在材料表面产生清晰线条效果的加工方法，可快速汽化0.02㎜厚度的黑色胶面胶层层，形成凹陷效果，显露衬胶颜色，显现激光雕刻的图案、图形，个性化签名的中文汉字、英文字母。

一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法，所述胎侧胶片包括黑色底胶和嵌入底胶中的彩色胶层部分，包括以下制作步骤：

1）胎侧胶片的制作：包括可用于激光雕刻的黑色胎面胶片的制作、彩色胶生胶片的制作、黑色底胶生胶片的制作、彩色胶生胶片在模具内进行硫化、黑色底胶生胶片覆盖在彩色胶层上在模具内进行硫化，其中黑色底胶经一次硫化至欠硫状态；黑色底胶一次硫化时间与黑色底胶生胶片厚度的比值小于5min/1mm；具体操作步骤为：

a.黑色胶料通过二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的胎面生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成胎面胶层；b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在胎面胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；

c.黑色底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的可用于激光雕刻的胎侧胶片的制作。

2）轮胎胎坯的制作；

3）胎侧胶片与胎坯的结合：将所述胎侧胶片置于轮胎模具下胎侧板的凹槽中，不涂刷粘合剂，利用胎侧胶片黑色底胶处于欠硫状态的增粘性与胎坯的自粘性同步硫化成型。

彩色胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 25~35；丁苯橡胶 25~35；顺丁橡胶35~45；促进剂M 1~2；促进剂 DM 0.5~1.5；促进剂XP 0.08~0.12；氧化锌 4.5~5.5；硬脂酸1.0~1.5；防老剂SP 1.2~1.4；防老剂MB 0.8~1.2；聚乙二醇 0.8~1.0；白炭黑 40~50；白矿油 3~5；防吐霜剂 1~3；硫化剂 2.0~3.0。

实验中，激光雕刻的胎侧胶片的彩色衬胶配方是以白炭黑为补强剂，配方中添加的着色剂如不耐高温，胎侧胶片表层激光雕刻汽化后，呈现的各种类型图案、图形等均是白色。因此，彩色衬胶配方中的着色剂必须是耐高温的LG橡胶大红、立索尔宝红、耐晒黄、汉沙黄、钛酞菁蓝、酞菁绿等。

黑色底胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~55；丁苯橡胶 15~25；顺丁橡胶25~35；促进剂M 0.8~1.2；促进剂DM 1.0~2.0；促进剂D 0.08~2；氧化锌 4~6；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.5~2.5；防老剂AW 1.0~1.5；二甲苯树脂 4~6；白炭黑 25~50；炭黑 10~20；聚乙二醇 0.3~0.4；白矿油 4~6；防吐霜剂 2~3；不溶性硫磺 1~3。

黑色胎面胶胶层的成分与黑色底胶相同。

实施例5

本实施例为实施例1~4中用到的专用硫化模具。

如图1~4所示，一种制备胎侧胶片的硫化模具，所述硫化模具包括底层的主模1、中间的隔板2和上层的盖板3，主模1中间为凹陷的胶槽4，胶槽四周为隔色墙5，隔色墙外侧设置有用于支撑盖合后的隔板或盖板的支撑件，盖板3和隔板2可以根据不同需要分别盖合在主模1上，隔板可以根据需要设计多块（如：硫化最表层的胎面胶或反射光胶层时可以盖合第一隔板；表层硫化后，移去第一隔板，覆上彩色胶生胶片，盖合第二隔板，继续硫化；彩色层硫化完成后，移去第二隔板，覆上黑色底胶生胶片，盖合盖板，进行硫化）。所述盖板3为向下凸起两层的阶梯结构，盖板3底层的宽度与主模的胶槽的宽度一致，盖板盖合时，盖板底层插入主模的胶槽，盖板的上层通过支撑件支撑，盖板的中间层与胶槽四周的隔色墙顶部存在缝隙a；所述隔板2为向下凸起两层的阶梯结构，胶槽内部设置有与隔板底层宽度对应的隔色刀6，隔板2盖合时，隔板底层插入隔色刀内，隔板上层通过支撑件固定，隔板的中间层与隔色刀顶端顶部存在缝隙b。

盖板的中间层的厚度为0.08~0.12mm，盖板的底层的厚度为0.06~0.08mm，盖板的中间层与胶槽四周的隔色墙顶部的缝隙为0.01~0.02mm；隔板的中间层的厚度为0.08~1.2mm，隔板的底层的厚度为0.06~0.08mm，隔板的中间层与胶槽内与之对应的隔色刀顶部的缝隙为0.01~0.02mm。

胎侧胶片的模具设计与雕刻

胎侧胶片模具是结合配方胶料，通过加热硫化的过程，模压硫化出高精细度、不同颜色、厚度、形状的橡胶材料制品。

胎侧胶片模具。三部分组成：盖板（钢模45号钢），隔板（铝模，与盖板、主模同尺寸，1至数块，依据胎侧胶片颜色、形状确定，可分为第一隔板、第二隔板、……），主模（钢模：45号钢，用于模压胎侧胶片制品的模型）。模具尺寸，根据胎侧胶片制品的尺寸确定；二是须与平板硫化机加热平板尺寸对应。

、盖板。用于模压硫化胎侧胶片底胶胶层，完成胎侧胶片的制作。厚度25㎜（制品设计有要求时变化），盖板的底部中间部位与前端两角处，各置有2个深度10㎜、直径10㎜的圆锥形的凹槽，并于主模圆锥形锁柱对应。盖板雕刻有向下凸出厚度0.2㎜排列的胎侧胶片底胶形状，截面倒“凸”字形突出的第一台阶（中间层）厚度0.1㎜，与主模凸起的隔色墙相对应，间距0.02㎜的缝隙，截面倒“凸”字形的第二台阶（底层）再向下突出0.05㎜，与主模凹下去的胎侧胶片底胶形状对应，间隔距离，既是胎侧胶片胶层的厚度。

盖板四周形状不确定（雕刻有流胶槽）部分的厚度为24.98㎜，支撑盖板与主模隔色墙间距0.02㎜的缝隙。盖板截面倒“凸”字形的第一台阶（中间层）厚度0.1㎜，第二台阶（底层）与主模凹下去的胎侧胶片底胶形状对应，间隔距离既是胎侧胶片底胶胶层的厚度。

盖板截面倒“凸”字形雕刻，模压硫化时易于胶料水分和其它物质气体挥发逸出，制品不易产生气泡、气孔及海绵现象，易于撕去余胶胶边。盖板与隔板原理相同，不同之处，盖板是模压硫化胎侧胶片的底胶胶层，不需更换。

、隔板。用于模压胎侧胶片制件图形、形状，通过更换隔板，可模压硫化出制品的线条、胶片和颜色。隔板厚度25㎜（制品设计有要求时变化），隔板的底边中间部位与前端两角处，各置有2个深度10㎜、直径10㎜圆锥形的锁柱凹槽，并于主模圆锥形锁柱对应。隔板雕刻有向下凸出厚度0.2㎜排列的胎侧胶片形状，截面倒“凸”字形突出的第一台阶（中间层）厚度0.1㎜，与主模凸起的隔色墙刀相对应，间距0.02㎜的缝隙，隔板向下凸出的第二台阶（底层）部分与主模凹下去部分的间距，亦是设计的胶层厚度。隔板四周形状不确定（刻有流胶槽）部分的厚度为24.98㎜，支撑隔板与主模凸起的隔色墙刀的间距0.02㎜缝隙。

隔板截面倒“凸”字形第一、二台阶的高度，根据制品要求设计，并可通过更换隔板实现。更换第一隔板、第二隔板等隔板，合模硫化，胶料在模压的作用下，流动充满制件模型，余胶从两模间缝隙溢出，并由隔色墙刀切断，撕去余胶后，即胎侧胶片胶层的厚度与线条、胶片尺寸和颜色。

、主模。用于模压胎侧胶片的制品，主模的底边中间部位与前端两角处，各置有2个高度10㎜、直径10㎜的圆锥形的锁柱，与盖板或隔板的凹槽相对应。四周形状不确定（雕刻有流胶槽）部分的厚度数值恒定25㎜。主模雕刻有胎侧胶片形状排列的各制件模型，隔色墙（刀）。胎侧胶片各胶层厚度，通过主模隔色墙（刀）高度设计，盖板、隔板倒凸字形第一、二台阶的高度调整，胎侧胶片各制件的尺寸、形状、图形，可通过盖板和更换隔板来实现。

设定胎侧胶片胶面胶层厚度0.02㎜，隔色墙（刀）高度0.1㎜，隔板，截面倒“凸”字形的第一台阶厚度0.1㎜与主模凸起的隔色墙（刀）相对应，间距0.01㎜的缝隙；截面倒“凸”字形的第二台阶厚度0.07㎜，与主模凹下去的底部间隔距离是0.02㎜，与隔板合模硫化后，胶层的厚度即0.02㎜。盖板、隔板与主模隔色墙（刀）的缝隙原则上低于胶层的厚度，不影响余胶的溢出和切断，能轻易地撕去胶边为原则。

、主模通过隔色墙（刀）的高度设计，可模压硫化出胎侧胶片各胶层的厚度，通过盖板和更换隔板与主模覆盖不同颜色胶料的生胶片，可模压硫化出彩色胶层和底胶胶层；模压硫化出不同颜色的线条与彩色胶片或反射光胶片。隔色墙（刀）间通过间隔距离设计与更换隔板，胎侧胶片上可模压硫化1～80㎜以上不同宽度的线条或胶片（制品的线条、胶片越宽、胶层越厚越易于制作）。

、胎侧胶片是双面模具加热硫化，时间与厚度在正硫化条件下，胶片每增加1㎜，硫化时间增加5分钟。胎侧胶片的底胶部分因欠硫，配方设计时，应注意调整硫化剂和促进剂的用量，控制好硫化温度和硫化时间。胎侧胶片底胶胶层处于欠硫状态（未达到硫化时间，胶片已定型）时起模（打开模具盖板），制成欠硫的胎侧胶片。

、盖板、隔板截面倒“凸”字形设计：

1）欠硫的胎侧胶片底胶胶层较软，并具有一定的自粘性，盖板如不能将其切断，撕去余胶胶边时易使底胶胶片形变，影响制品精度。

2）与隔板合模硫化时，为确保覆盖的生胶片不会压紧下面厚度0.02～0.2㎜已基本硫化的胶层；且保证其清晰完整，易于撕去余胶胶边和清理胶边的操作。

胎侧胶片的模压硫化原理（以带有反射光胶层、彩色胶层的胎侧胶片为例）

设定胎侧胶片反射光胶层厚度0.03㎜、宽度20㎜，反射光胶层厚度在0.03～0.05㎜之间，反射光效果最佳。主模依其形状雕刻凹下去深度0.03㎜的反射光胶层模型，沿其周边雕刻高度0.1㎜的隔色刀。第一隔板，截面倒“凸”字形第一台阶（中间层）厚度0.1㎜与主模隔色刀相对应，间距0.01㎜的缝隙，截面倒“凸”字形第二台阶（底层）厚度0.06㎜，与底模的间距0.03㎜，覆盖反射光胶料生胶片，同隔板模压硫化成型，即反射光胶层的厚度0.03㎜。

与第一隔板合模硫化时，反射光胶料在模压的作用下，流动充满制件模型，余胶从两模间的缝隙溢出，由隔色刀切断，第一台阶与隔色刀的间距缝隙0.01㎜，可轻易撕去余胶胶边。

设定反射光胶层两边各加宽度10㎜的彩色胶片，胶层厚度0.2㎜，距反射光胶层隔色刀两边10㎜处雕刻高度0.25㎜的隔色刀，覆盖彩色生胶片，更换第二隔板，截面倒“凸”字形的第一台阶（中间层）厚度为0.1㎜，并与隔色刀相对应，间距0.02㎜的缝隙，倒“凸”字形第二台阶厚度0.07㎜，与第二隔板合模硫化，彩色胶料流动，覆盖在反射光胶层上的厚度0.2㎜，反射光胶层突出于彩色胶层；不凸出于彩色胶片层，彩色胶层的厚度0.17㎜。并漫过反射光胶层高度0.1㎜的隔色刀，充满两边宽度10㎜的制件模型，反射光胶层和彩色胶层厚度0.23㎜。余胶从两模间的缝隙溢出，0.02㎜的缝隙亦能轻易撕去余胶胶边。

设定胎侧胶片的底胶（黑色）覆盖在彩色胶层上的厚度为0.2㎜、胶边宽度为2㎜，距彩色胶层高度0.25㎜的隔色刀两边2㎜处雕刻高度0.45㎜隔色墙。盖板雕刻有向下凸出厚度0.2㎜排列的胎侧胶片底胶形状，截面倒“凸”字形突出的第一台阶（中间层）厚度0.1㎜，与主模凸起的隔色墙相对应，间距0.02㎜的缝隙，截面倒“凸”字形的第二台阶（底层）再向下突出0.05㎜。覆盖底胶生胶片后，与盖板合模硫化，底胶胶料在模压的作用下流动充满制件模型，并漫过彩色胶层高度0.25㎜的隔色刀，覆盖在彩色胶层上的底胶厚度0.2㎜，漫过彩色胶层高度0.25㎜隔色刀的底胶厚度0.4㎜。余胶从两模间缝隙溢出，并由隔色墙刀切断，撕去余胶胶边，制成厚度0.43㎜的反射光彩色胎侧胶片。

实施例1~4中生产的轮胎根据国家标准（GB/T4502-84 轿车轮胎耐久性试验方法转鼓法），经检测：欠硫的胎侧胶片，不使用粘合剂贴合的耐屈绕测定：时速80Km/100h，胎侧胶片无气泡、裂痕、脱离；轮胎的胎侧胶片的粘合牢度、屈挠测定：时速100Km/150h，无气泡、裂痕、脱离；时速150㎞/200h，无裂痕、脱离。

Claims (7)

1.一种带有胎侧胶片的轮胎的制作方法，所述胎侧胶片包括黑色底胶和嵌入胶中的彩色标识部分，其特征在于：包括以下制作步骤：

1）胎侧胶片的制作：包括彩色胶生胶片的制作、黑色底胶生胶片的制作、彩色胶生胶片在硫化模具内进行一次硫化、黑色底胶生胶片覆盖在彩色胶生胶片上层在硫化模具内进行一次硫化，其中黑色底胶经一次硫化至欠硫状态；

步骤1）中黑色底胶的一次硫化时间与底胶胶片厚度的比值小于5min/1mm；

具体操作步骤为：

a.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜的彩色胶胶片，覆盖在主模胶槽中对应的位置，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；b.底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜的底胶生胶片，覆盖在主模彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的胎侧胶片的制作；

2）轮胎胎坯的制作；

3）胎侧胶片与胎坯的结合：将所述胎侧胶片与轮胎胎坯相贴，不涂刷粘合剂，通过同步硫化使胎侧胶片与轮胎胎坯结合。

2.根据权利要求1所述的轮胎的制作方法，其特征在于：步骤3）具体操作中使用轮胎硫化机对胎侧胶片与轮胎胎坯进行同步硫化，所述轮胎硫化机上设置有轮胎模具，所述轮胎模具设置有上胎侧板和下胎侧板，所述下胎侧板上设置有放置胎侧胶片的凹槽；将所述轮胎胎坯置于在所述轮胎硫化机内，所述胎侧胶片放置在所述凹槽内，使胎侧胶片和轮胎胎坯相贴合，启动轮胎硫化机进行同步硫化成型。

3. 根据权利要求1所述的轮胎的制作方法，其特征在于：彩色胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶25~35；丁苯橡胶 25~35；顺丁橡胶 35~45；促进剂M 1~2；促进剂 DM 0.5~1.5；促进剂XP 0.08~0.12；氧化锌 4.5~5.5；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂S P1.2~1.4；防老剂MB 0.8~1.2；聚乙二醇 0.8~1.0；白炭黑 40~50；白矿油 3~5；防吐霜剂 1~3；硫化剂 2.0~3.0。

4. 根据权利要求1所述的轮胎的制作方法，其特征在于：黑色底胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 10~55；丁苯橡胶 15~25；顺丁橡胶 25~35；促进剂M 0.8~1.2；促进剂DM1.0~2.0；促进剂D或促进剂XP 0.08~2；氧化锌 4~6；硬脂酸 1.0~1.5；防老剂SP 1.5~2.5；防老剂AW 1.0~1.5；二甲苯树脂 4~6；白炭黑 25~50；炭黑 10~20；聚乙二醇 0.3~0.4；白矿油 4~6；防吐霜剂 2~3；不溶性硫磺 1~3。

5.根据权利要求1所述的轮胎的制作方法，其特征在于：所述步骤1）胎侧胶片的制作过程中还包括反射光胶片的制作，步骤1）的具体操作步骤为：a.将反光粉热炼时添加至透明胶料中，通过二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜的反射光生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成反射光胶层；b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在反射光胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；c.底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的反射光胎侧胶片的制作。

6. 根据权利要求5所述的轮胎的制作方法，其特征在于：反射光生胶包括如下成分及重量份数：天然橡胶 15~25；丁苯橡胶 10~65；顺丁橡胶 15~25；粒径小于15µm的白炭黑 40~50；反光粉 35~45；碳酸钙 20~30；碱性氧化锌 3~5；硬脂酸 0.8~1.2；乙二醇 2.0~2.5；防老剂264 0.8~1.2；防老剂MB 0.8~1.2；促进剂DM 1.8~2.2；促进剂H 1.8~2.2；促进剂XP0.1~0.3；防吐霜剂 1~3；硫化剂 1.0~2.0；凡士林 1~3；白矿油 4~6。

7.根据权利要求1所述的轮胎的制作方法，其特征在于：所述步骤1）胎侧胶片的制作过程中还包括用于激光雕刻的胎面胶片的制作：步骤1）的具体操作步骤为：a.黑色胶料通过二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜的胎面生胶片，覆盖在主模上相应的胶槽中，盖上隔板合模硫化成型，撕去余胶胶边，制成胎面胶层；b.彩色胶料经二辊压延机压延出厚度0.1～1㎜彩色胶生胶片，覆盖在胎面胶层上方对应的位置上，盖上隔板，合模硫化，撕去余胶胶边，制成彩色胶层；c.黑色底胶胶料经二辊压延机压延出厚度0.3～1㎜底胶的生胶片，覆盖在彩色胶层上方对应的位置，盖上盖板，合模硫化，硫化的时间为1~4min，起模，制成欠硫的胎侧胶片，撕去余胶胶边，完成欠硫的可用于激光雕刻的胎侧胶片的制作。

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