CN108909371A - 轮胎及其制作方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轮胎及其制作方法与应用，涉及轮胎制作的技术领域。该轮胎包括轮胎本体，轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；第一防漏层厚度为0‑50mm且不包括0，第二防漏层厚度为0‑30mm且不包括0。该轮胎缓解了现有技术中缺乏一种防漏气性能好，安全性好，同时兼具重量轻，舒适度好，噪音小，使用寿命长的轮胎的技术问题。此外，本发明还提供了轮胎的制作方法，该方法工艺简单，用时短；该轮胎和轮胎制作方法制备得到的轮胎可以在制备车辆轮子或飞机轮子中应用。

Description

轮胎及其制作方法与应用
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体而言，涉及一种轮胎及其制作方法与应用。
背景技术
随着经济和交通的迅速发展，交通事故的比率也在上升，其中，爆胎是引起交通事故的重要原因。这就意味着轮胎的安全防爆、防扎、防漏气性能改进是目前轮胎制造领域技术改进的关键。
目前，市场上应用最广泛的普通轮胎常会由于受到尖锐物体刺破而发生漏气现象，进而导致一系列问题，例如：由于轮胎漏气，各个轮胎压力失去平衡，这种情况下车辆行驶能耗更高；此外，漏气会进一步导致爆胎现象，安全性差；即使漏气情况较轻，修补也费时费力，且造成轮胎使用寿命短的状况。有的轮胎较为坚硬，虽然提高了抗扎性能，但会导致引起行驶噪音较大，而且舒适性不好。目前市场上还有一种防爆轮胎，学名叫“缺气保用轮胎”，该轮胎在零气压的情况下，能使车辆以80公里/小时行驶80公里。缺气保用轮胎虽然缓解了漏气带来的种种危害，但是该轮胎中有个关键组件是一种特殊钢圈，在轮胎受较强烈外力冲击或气压过高等因素导致压力失衡的情况下，会导致轮胎脱离钢圈，这时即使轮胎壁再坚硬，车辆均难以正常行驶，而且该轮胎设置了钢圈，轮胎的重量大，舒适性不好，修补很麻烦；此外，目前还有一些在轮胎的行驶面的材料进行改进，进而提高防爆、防扎、防漏的性能的轮胎，但由于在行驶过程中往往会有许多尖锐物从侧面刺入，因此防漏气性能和安全性依然较差。
因此，开发一种防漏气性能好，安全性好，同时兼具重量轻，舒适度好，噪音小，使用寿命长的轮胎具有十分重要的意义。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎，该轮胎包括轮胎本体，轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；第一防漏层厚度为0-50mm且不包括0，第二防漏层厚度为0-30mm且不包括0。该轮胎缓解了现有技术中轮胎防漏气性能不好，导致安全性差的技术问题，同时，该轮胎兼具重量较轻，舒适度好、噪音小和使用寿命长的优点。
本发明目的之二在于提供上述轮胎的制作方法，该方法向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层，得到轮胎该方法步骤简单，用时短。
本发明的目的之三在于提供上述轮胎或轮胎制作方法制备得到的轮胎在车辆轮子或飞机轮子制造中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种轮胎，轮胎包括轮胎本体，轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；
第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；
第一防漏层厚度为0-50mm且不包括0，第二防漏层厚度为0-30mm且不包括0。
优选地，在本发明方案基础上，第一防漏层厚度为1-40mm，第二防漏层厚度为1-20mm；
优选地，第一防漏层厚度为1-15mm，优选为1-7mm；
优选地，第二防漏层厚度为1-10mm，优选为1-4mm。
优选地，在本发明方案基础上，高分子记忆胶的原料以质量份数计包括弹性体30-80份、软化剂1-15份、填充剂1-10份、任选的增黏剂1-15份和任选的防老剂1-15份；
优选地，高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体50-80份、软化剂1-10份、填充剂1-7份、增黏剂1-10份和防老剂1-10份；
优选地，高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体60-80份、软化剂1-8份、填充剂1-5份、增黏剂1-8份和防老剂1-8份；
优选地，弹性体包括热塑性弹性体；热塑性弹性体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种；
优选地，软化剂包括环烷油、芳烃油、松焦油、矿物油、邻苯二甲酸二乙酯或聚丁二烯中的一种或几种；
优选地，填充剂包括石墨粉、滑石粉或碳酸钙中的一种或几种；
优选地，填充剂的粒径为0.1-100nm；
优选地，所述增黏剂包括丁基橡胶、天然橡胶或聚氨酯橡胶中的一种或几种；
优选地，防老剂包括N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺、对苯二胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺或N-N'-二苯基-对苯二胺中的一种或几种。
优选地，在本发明方案基础上，第一防漏层和第二防漏层上还独立地设有固定层，固定层厚度为0-10mm且不包括0，优选为1-8mm，进一步优选为2-6mm；
优选地，固定层的材料包括帘子线；帘子线包括粘胶帘子线、聚酰胺帘子线、聚酯帘子线或芳香族聚酰胺帘子线中的一种或几种；
优选地，帘子线包括粘胶帘子线和/或芳香族聚酰胺帘子线。
优选地，在本发明方案基础上，固定层上还设有加固层；
优选地，加固层厚度为0-25mm且不包括0。
优选地，在本发明方案基础上，加固层的加固材料包括海绵、丙纶或橡胶，优选为海绵。
第二方面，提供了上述轮胎的制作方法，包括如下步骤：向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层，得到轮胎。
优选地，在本发明方案基础上，轮胎的制作方法还包括形成第一防漏层和第二防漏层后独立地向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层，得到轮胎；
优选地，轮胎的制作方法还包括形成固定层后向固定层上附着加固材料，形成加固层，得到轮胎。
优选地，在本发明方案基础上，包括如下步骤：
(a)打磨轮胎本体的内表面，然后清洁轮胎本体的内表面；
(b)向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层；
(c)转动轮胎直至温度冷却至20-30℃；
(d)向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层；
(e)向固定层上附着海绵，形成加固层，制得轮胎；
优选地，步骤(b)中高分子记忆胶的附着方法为喷涂；喷涂过程控制轮胎转速40-45转/min；
优选地，高分子记忆胶的制作方法包括如下步骤：将30-60质量份的弹性体、20-40质量份的增黏剂、10-30质量份的软化剂、5-20质量份的防老剂和5-20质量份的粒径为0.1-100nm的填充剂加热至190-250℃并混合均匀，得到高分子记忆胶。
第三方面，提供了上述轮胎或轮胎的制作方法制备得到的轮胎在制备车辆轮子或飞机轮子中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种轮胎，该轮胎包括轮胎本体，轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；第一防漏层厚度为0-50mm且不包括0，第二防漏层厚度为0-30mm且不包括0。由于该轮胎的轮胎本体内侧设有第一防漏层和第二防漏层，且第一防漏层和第二防漏层的材料均为高分子记忆胶，当轮胎被刺以后，高分子记忆胶会紧密包裹在刺破物外缘，从而不会产生漏气；即使拔出刺破物，由于高分子记忆胶极强的自修复能力也能迅速恢复原状，不会产生孔洞，因此不会产生漏气现象，从而也不会进一步导致爆胎或轮胎胎压失衡导致的发动机耗能高的状况，不仅提高了安全性，也更节能，且不需要修补，更方便的同时也延长了轮胎的使用寿命。另外由于高分子记忆胶较为柔软，且重量较轻，敷设厚度较薄，因此能够防止噪音，并能够减震，从而提高车辆舒适度，没有传统防爆轮胎的钢圈设置，较轻的轮胎重量使发动机更节能。由于设置了第一防漏层和第二防漏层，因此能够从多个方向防止被尖锐物体刺破而产生的漏气以及由漏气带来的各种危害。综上所述，该轮胎缓解了现有技术中轮胎防漏气性能不好，安全性较差的技术问题；同时，该轮胎兼具重量较轻，舒适度好、噪音小和使用寿命长的优点。
(2)本发明提供了上述轮胎的制作方法，该方法向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层，该方法步骤简单，用时短。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的轮胎的截面示意图；
图2为本发明实施例4制得的轮胎的截面示意图；
图3为本发明实施例5制得的轮胎的截面示意图；
图标：1-轮胎本体；2-防漏层；3-固定层；4-加固层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
根据本发明的第一个方面，提供了一种轮胎，轮胎包括轮胎本体，轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；
第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；
第一防漏层厚度为0-50mm且不包括0，第二防漏层厚度为0-30mm且不包括0。
轮胎本体，即市面上能买到的轮胎，这里的轮胎指的是轮胎本体，即不包括轮毂，典型但非限制性的例如黑色橡胶轮胎。本发明即在上述市售各种汽车的普通橡胶轮胎的基础上进行改进，在轮胎本体的胎冠内表面加设第一防漏层，在轮胎本体胎侧内表面加设第二防漏层，提高轮胎防漏性能，进而提高安全性。
第一防漏层和第二防漏层，是附着在轮胎本体内侧的高分子记忆胶层，由于高分子记忆胶具有极好的延展性和抗冲击性能，同时具有极好的粘附性，能够紧密与轮胎内壁黏合，此外，高分子记忆胶能够在变形后迅速恢复原状，因此，当有物体将其刺破后，能够紧密包裹在尖刺物，例如钉子的周围，即使将尖刺物拔出，高分子记忆胶也能迅速恢复原状，不会在表面留有孔隙，因此，不会导致轮胎漏气。
胎冠，即轮胎的行驶面，对第一防漏层厚度和第二防漏层厚度做限定，由于行驶面受到外物刺破的力度和频率都与侧面不同，由于行驶面方向受到垂直于行驶面方向的汽车车体压力较大，因此第一防漏层设置相对厚一些。而第二防漏层由于垂直于轮胎侧面的外力一般只有外力本身，而非外力与重力的合力，因此通常这个力，相对于行驶面受到的外力更小一些。而且由于轮胎内部空间有限，减小第二防漏层的敷设厚度，能够使轮胎内部留有更多的充气空间。
第一防漏层，是轮胎与地面接触的方向即轮胎胎冠内侧的防漏层。典型但非限制性的第一防漏层厚度例如为：0mm、1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等。
第二防漏层是轮胎侧面方向的胎侧内表面防漏层。典型但非限制性的第二防漏层厚度例如为：0mm、1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm等。
由于轮胎的破损不仅仅局限于行驶面方向，因此设置了胎冠内表面的第一防漏层和胎侧内表面的第二防漏层，例如，轮胎在路面不平的道路上行驶、轮胎缺气、轮胎受撞击等情况下，尖刺物体容易从轮胎的侧壁刺入，从而导致轮胎漏气，进而影响行驶的安全性，由于轮胎厚度和刺破物的长度不同，而且由侧面刺入的尖刺物通常力的方向垂直于轮胎侧壁的情况较少，因此，通常不会刺入太深，本发明对第一防漏层和第二防漏层的厚度进行了优化，从而保证绝大多数情况下，刺破物不会通过防漏层，进一步提高了轮胎的防漏性能和安全性。因此，设置第一防漏层和第二防漏层，能够从多个方向防止被尖锐物体刺破而产生的漏气以及由漏气带来的各种危害。
高分子记忆胶是一种具有形状记忆特性的半固体胶状物，其在受压变形后，具有逐渐恢复至其初始形状的特性，高分子记忆胶具有良好的黏度、柔软度、延展性和自修复能力，因此能够防漏、耐压、减震进而提高车辆舒适度，降低行驶噪音。本发明中的高分子记忆胶可以使自行配制的，也可以是市售的高分子记忆胶。防漏层采用高分子记忆胶为材料，记忆胶被刺以后，会紧密包裹在刺破物外缘，而不至于产生漏气，即使拔出刺破物，也能恢复原状，不会产生孔洞，因此不会产生漏气现象，从而也不会进一步导致爆胎或轮胎胎压失衡导致的发动机耗能高的现象，而且不需要修补，更省力，也延长了轮胎的使用寿命。由于高分子记忆胶较为柔软，重量较轻，因此能够有效防止噪音，提高车辆舒适度，减轻轮胎重量，降低能耗。同时，由于轮胎内部没有设置钢圈，比现有一些防爆轮胎更轻便，能使发动机更节能。综上所述，该轮胎缓解了现有技术中轮胎防漏气性能不好，安全性差的技术问题；同时，该轮胎兼具重量较轻，舒适度好、噪音小和使用寿命长的优点。
在一种优选的实施方式中，第一防漏层厚度为1-40mm，第二防漏层厚度为1-20mm；
优选地，第一防漏层厚度为1-15mm，优选为1-7mm；
优选地，第二防漏层厚度为1-10mm，优选为1-4mm。
在一种优选的实施方式中，高分子记忆胶的原料以质量份数计包括弹性体30-80份、软化剂1-15份、填充剂1-10份、任选的增黏剂1-15份和任选的防老剂1-15份；
弹性体指在除去外力后能恢复原状的材料，然而具有弹性的材料并不一定是弹性体。弹性体只是在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料。热塑性弹性体是弹性体一类重要组成，在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。
典型但非限制性的弹性体例如为：聚异丁烯、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物等。
增黏剂具有增黏作用的组分，通常兼具有增塑剂和软化剂的作用。典型但非限制性的增黏剂例如为：丁基橡胶、天然橡胶或聚氨酯橡胶等。
软化剂是起到软化作用的组分，常用的软化剂主要是削弱橡胶烃分子间力，达到软化的效果。
典型但非限制性的软化剂例如为：环烷油、芳烃油、松焦油、邻苯二甲酸二乙酯或聚丁二烯等。
防老剂是指能延缓高分子化合老化的物质。大多能抑制氧化作用，有些能抑制热或光的作用，从而延长制品的使用寿命。
典型但非限制性的防老剂例如为：N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺、对苯二胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺或N-N'-二苯基-对苯二胺等。
填充剂又名填料、填加剂、填充物，加入物料中可以改善物料性能，或能增容、增重，降低物料的成本的固体物质，本发明中主要用于降低成本。
典型但非限制性的填充剂例如为：石墨粉、滑石粉或碳酸钙等。
以质量份数计，典型但非限制性的弹性体份数例如为：30份、40份、50份、60份、70份或80份。
以质量份数计，典型但非限制性的增黏剂份数例如为：5份、10份或15份。以质量份数计，典型但非限制性的软化剂例如为：5份、10份或15份。以质量份数计，典型但非限制性的防老剂例如为：5份、10份或15份。以质量份数计，典型但非限制性的填充剂例如为：1份、5份或10份。
优选地，高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体50-80份、软化剂1-10份、填充剂1-7份、增黏剂1-10份和防老剂1-10份；
优选地，高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体60-80份、软化剂1-8份、填充剂1-5份、增黏剂1-8份和防老剂1-8份；
优选地，填充剂的粒径为0.1-100nm。
因为纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸0.1-100nm或由它们作为基本单元构成的材料，填充剂粒径0.1-100nm则包含该填充剂的高分子记忆胶属于高分子纳米记忆胶，这种记忆胶黏性、拉伸性能、韧性都更好。
由于高分子胶的自修复能力是其关键性能，因此，原料组分中弹性体的种类和添加量是影响高分子记忆胶性能的重要因素，弹性体具有在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料的特性，因此，在组方中加入量较大，并且优选使用热塑性弹性体，这种弹性体在高温时能够塑化成型，在常温下显示橡胶弹性，易于高温附着，而且冷却至常温后弹性极好，非常适于作为轮胎的防漏层。增黏剂具有增加黏性的作用，同时兼具软化作用，能够提高黏稠性，使高分子记忆胶获得更好的延展性，同时也兼具增塑和软化作用，并可调节黏度、柔软性和抗屈挠性，加入增黏剂可调节高分子胶的性能。高分子记忆胶需要具有一定的柔软度，加入软化剂对其柔软度进行调节，更柔软则行驶时不易产生噪音，具有降噪功能。为了延长高分子记忆胶的使用寿命，因此，加入一定量的防老剂，纺织记忆胶层的老化，保持其性能的稳定性。轮胎滚动时的细微震动容易引起防漏层和轮胎本体的摩擦，加入填充剂除了降低成本，还能起到抗磨作用。优化各种原料的配比，能够根据使用场景不同来调节高分子记忆胶的黏度、柔软度和拉伸速度，进而获得更好的防漏性能。
在一种优选的实施方式中，第一防漏层和第二防漏层上还独立地设有固定层，固定层厚度为0-10mm且不包括0，优选为1-8mm，进一步优选为2-6mm；
固定层，固定层与高分子记忆胶构成的防漏层接触，位于防漏层内侧，固定层起到加固作用，由于防漏层是高分子记忆胶，因此具有较好的柔性，不同的高分子记忆胶受外力作用后，发生变形后恢复原状的速度也不一样，为了避免瞬间受到较大的外力产生较大的变形，加设固定层，使其能够更好地对抗内部压力和外部压力，不会在压力较大的情况下，产生较大的变形，进而影响轮胎的平衡，提高了轮胎的安全性能。
典型但非限制性的固定层的厚度例如为：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
优选地，固定层厚度为1-8mm，优选为2-6mm；固定层不宜太厚，占用轮胎内部空间，也不宜太薄，否则固定不牢，因此优选合适的固定层厚度。
优选地，固定层的材料包括帘子线；帘子线包括粘胶帘子线、聚酰胺帘子线、聚酯帘子线或芳香族聚酰胺帘子线中的一种或几种；
优选地，帘子线包括粘胶帘子线和/或芳香族聚酰胺帘子线。
帘子线是一种织造帘布的经线材料，简称帘线，可以用作轮胎、运输带、传动带等橡胶制品。本发明的帘子线意指帘子线材质的物品，包括帘子线纺织得到的帘子布。帘子线按材质分类，可分为粘胶帘子线，即尼龙；聚酰胺帘子线，即锦纶；聚酯帘子线，即涤纶；芳香族聚酰胺帘子线，即通常所说的芳纶。上述材料成本较低，而且强度和初始模量高、耐热性好、耐疲劳、结构稳定，且能与胶粘合。由于轮胎高速旋转过程中内部和外部压力均较大，因此要求固定层材料具有一定的强度，而且高速旋转的轮胎会产生一定的热量，因此具有耐热性的材料更适合敷设在固定层；耐疲劳性能使轮胎适于长途行驶。同时，轮胎旋转过程中，防漏层和加固层也会产生小幅度的细微运动，因此要求固定材料具有较好的结构稳定性，不易变形。由于固定层加设在防漏层上，而防漏层采用的是高分子记忆胶，因此，要求加固层材料与高分子记忆胶之间易于粘合，这是选用帘子线作为加固层的原因之一。
优选使用粘胶帘子线是由于用帘子线作为固定材料附着在防漏层的高分子记忆胶上，由于粘胶帘子线成本较低，而且能很好地满足上述性能，优选芳纶帘子线是由于，芳纶帘子线强度和模量更高，耐高温和尺寸稳定性更好，可以适用于工程车或飞机等对性能要求较高的轮胎；此外，由于高分子记忆胶是具有一定柔性的半固体，用帘子线固定能够使防漏层不会因为瞬时受力太大而产生大幅度变形。
优选地，固定层的材料包括帘子线；帘子线包括粘胶帘子线、聚酰胺帘子线、聚酯帘子线或芳香族聚酰胺帘子线中的一种或几种；
优选地，帘子线包括粘胶帘子线和/或芳香族聚酰胺帘子线。
在一种优选的实施方式中，固定层上还设有加固层；
第一防漏层和第二防漏层上均有固定层，加固层在固定层上，本发明中两个固定层上可以都设有加固层，也可以是其中一个设有加固层。
优选地，加固层厚度为0-25mm且不包括0。
典型但非限制性的加固层厚度例如为：1mm、5mm、10mm、15mm、20mm或25mm。
加固层与固定层接触，在固定层与轮毂之间，加固层可以很厚到达轮毂与轮骨接触，这种情况下，与轮毂的接触是间隔性的，像轮胎的辐条，在固定层上间隔设置多个点，共同延展至轮毂的中心。这样加固层与轮毂是间隔性接触，加固层没有把轮胎内部填满，因此，留有较大的充气空间。加固层也可以完全不与轮毂接触而是粘附到固定层上，由于市售帘子线一般具有粘性，因此加固层可以粘附在帘子线上，起到加固作用，如果使用的帘子线不具备粘性，也可以用胶进行粘贴。用过这样的加固结构，能够在保证充气空间的情况下，对防漏层进行进一步加固，保证防漏层的形状稳定性。
在一种优选的实施方式中，加固层的加固材料包括海绵、丙纶或橡胶，优选为海绵。
典型但非限制性的海绵例如为：发泡棉、定型棉、橡胶棉或再生海绵等；典型但非限制性的丙纶例如为：丙纶长丝、丙纶短纤维、丙纶鬃丝、丙纶膜裂纤维、丙纶中空纤维、丙纶异形纤维、丙纶复合纤维或丙纶无纺织布等；橡胶可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。
发泡棉用聚醚发泡成型，像发泡面包一样。是含有气孔的材料，典型但非限制性的发泡棉例如为：聚苯发泡板、聚氯乙烯发泡保温板、聚氨酯发泡胶等。耐水性、耐腐性、加工性、防震动、保温性和隔音性。
定型棉，一种模塑高回弹海绵，此材料棉由聚氨酸材料，经发泡剂等多种添加剂混合，压剂入简易模具加温即可压出不同形状的海棉。
橡胶棉采用主料是天然乳胶原料发泡而成，它具有橡胶特性、弹力极好、回弹性好、不会变形，价格较高。
再生海绵，属于聚氨酯类产品工业下脚料的回收利用。它的使用价值不亚于海绵，它是由工业海绵下脚料经粉碎、搅拌胶水蒸汽高温消毒杀菌去味压缩成型。从生产成本使用上大大降低了生产成本，它的弹性好、耐性好、不变形、无异味，可以根据客户需要做成各种密度的产品。
由于海绵具有较好的耐水性、耐腐蚀性、加工性、防震动、保温性和隔音性，因此非常适于作为轮胎的加固层材料。首先，海绵具有紧密的炮孔结构，不吸水，防潮，耐水性能良好；其次，海绵具有极好的耐腐蚀性，且无毒无异味；第三，海绵易于进行热压，裁剪，涂胶贴合等加工，因此更方便使用；第四，海绵防震动，由于轮胎高速旋转会产生振动，海绵的回弹性和韧性强，具有很好的防震和缓冲的功能；第五，海绵具有良好的保温性，能够隔热或者防寒，可耐受严寒和暴晒；此外，海绵由于具有密闭泡孔，因此具有良好的隔音效果。
丙纶材料为聚丙烯纤维，丙纶最大的优点是质地较轻，用丙纶作为加固层材料进行加固，能够在轮胎总体重量会更轻一些，辅助降低发动机能耗。丙纶具有良好的耐酸碱性，化学性质较为稳定，受热或者与粘结剂接触后理化性质相对其他材料更稳定。此外，丙纶的强度非常高，其强度仅次于锦纶，但价格却非常低。
优选海绵作为填充物，是由于海绵具有丙纶的大部分优点，但是耐老化性能好于丙纶；因此，海绵更能能够保持轮胎的耐久性，轮胎使用寿命更长，因此优选海绵作为填充材料。
第二方面，提供了上述轮胎的制作方法，包括如下步骤：向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层，得到轮胎。
高分子记忆胶具有良好的粘附性，能够粘附在轮胎本体的内表面，此外由于高分子记忆胶具有良好的黏度，柔软度，拉伸速度，且附着在轮胎行驶面和侧面，因此附着后能更全方位保护轮胎；该方法工艺简单，用时短。
在一种优选的实施方式中，轮胎的制作方法还包括形成第一防漏层和第二防漏层后独立地向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层，得到轮胎；
附着帘子线能够对防漏层起到固定作用，由于高分子记忆胶具有较好的柔性，因此在瞬间受力后会产生较大变形，而恢复其原有性状需要一定的时间，因此，加设帘子线作为固定层，避免防漏层由于瞬间受力过大，产生巨大变形，更好地保护轮胎不被刺破而漏气。
优选地，轮胎的制作方法还包括形成固定层后向固定层上附着加固材料，形成加固层，得到轮胎。
敷设加固材料，加固材料敷设到固定层上，能够对防漏层的高分子记忆胶具有进一步固定作用。
在一种优选的实施方式中，包括如下步骤：
(a)打磨轮胎本体的内表面，然后清洁轮胎本体的内表面；
(b)向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层；
(c)转动轮胎直至温度冷却至20-30℃；
(d)向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层；
(e)向固定层上附着海绵，形成加固层，制得轮胎；
打磨并清洁后再进行高分子记忆胶的附着，打磨后轮胎暴露出较为粗糙的表面，这样高分子记忆胶与轮胎内表面的接触面积更大了，粘附的更牢固，清洁是由于打磨后轮胎内表面会脱落很多碎屑，这些碎屑如果不进行清洁，严重影响高分子记忆胶与轮胎内表面的粘合，因此需要在打磨后，对轮胎内表面进行清洁。然后敷设帘子线，使帘子线附着在高分子记忆胶层的内表面，起到固定作用。
优选地，步骤(b)中高分子记忆胶的附着方法为喷涂；喷涂过程控制轮胎转速40-45转/min；
优选地，高分子记忆胶的制作方法包括如下步骤：将30-60质量份的弹性体、20-40质量份的增黏剂、10-30质量份的软化剂、5-20质量份的防老剂和5-20质量份的粒径为0.1-100nm的填充剂加热至190-250℃并混合均匀，得到高分子记忆胶。
优化喷涂过程中的轮胎转述，能够保证高分子记忆胶在冷却前不至于产生过大变形。
在附着高分子记忆胶以后，保持轮胎转动是可以防止轮胎内侧的胶料硫化，另外为了防止高分子胶的边缘附着不严密，向上张起，因此，一般保持轮胎以一定的速度转动使喷涂的高分子记忆胶由于表面空气流动性增强，更快地带走热量，冷却速度加快，使附着更均匀，且保能够持喷涂的厚度和形状直至冷却。然后敷设帘子布，进行加固，再敷设海绵进一步加固，制得轮胎。
优选地，高分子记忆胶的制备将配方量的组分混合并加热，使组方中各原料溶解并充分混合，达到更好的黏度，韧性、延展性和弹性。更好地满足轮胎防漏层的性能需求。
第三方面，提供了上述轮胎或轮胎的制作方法制备得到的轮胎在制备车辆轮子或飞机轮子中的应用。
本发明的轮胎设计构思，在轮胎内部加设高分子胶材质的防漏层，防漏层分为第一防漏层和第二防漏层，更够给轮胎带来全方位的保护，同时设置加固层使防漏层形态固定，这种方法制备的轮胎能够在制备轮子、车辆轮胎、飞机轮胎等领域中应用。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
实施例1
购买回力Warriior R29作为轮胎本体，在用自动打磨机对轮胎内侧进行打磨，打磨后将脱落的轮胎碎屑清理干净，待用。
高分子记忆胶的制备：以质量份数计，称取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份、丁基橡胶25份、邻苯二甲酸二乙酯20份、对苯二胺10份和碳酸钙10份，加热至200℃并搅拌混匀，得到高分子记忆胶。
制作防漏层：将上述高分子记忆胶喷涂在轮胎本体上，喷涂过程控制轮胎转速45转/min；喷涂厚度为第一防漏层20mm，第二防漏层10mm；喷涂后将轮胎放到自动滚轮机上，保持轮胎转动直至冷却为止，制得轮胎；轮胎的径向截面的层状结构见附图1。由外至内依次是轮胎本体1；防漏层2。
实施例2
实施例2与实施例1区别仅在于，第一防漏层厚度为30mm，第二防漏层厚度为20mm。
实施例3
实施例2与实施例1区别仅在于，第一防漏层厚度为15mm，第二防漏层厚度为8mm。
实施例4
实施例4与实施例1区别仅在于，本实施例制作了固定层。
固定层的制作：防漏层制作完毕后，敷设粘胶帘子线，形成固定层；得到轮胎；轮胎的层状结构见附图2，由外至内依次是轮胎本体1；防漏层2；固定层3。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于，做好固定层，然后敷设发泡棉，做好加固层，加固层厚度约为20mm，不与轮毂接触，制得轮胎，轮胎截面图见附图3；轮胎的层状结构见附图3，由外至内依次是轮胎本体1；防漏层2；固定层3；加固层4。
实施例6
实施例6与实施例1区别仅在于，高分子记忆胶的原料组分不同。
高分子记忆胶的制备：以质量份数计，称取苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物38份、丁基橡胶20份、松焦油19份、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺10份和石墨粉10份，加热至220℃并搅拌混匀，得到高分子记忆胶。
实施例7
实施例7与实施例4的区别仅在于，所用帘子线为聚酰胺帘子线。
实施例8
实施例8与实施例4的区别仅在于，所用加固层厚度为15mm。
实施例9
实施例9与实施例4的区别仅在于，加固层所用加固材料为定型棉。
实施例10
实施例10与实施例1的区别仅在于，高分子记忆胶制备过程中，应用的碳酸钙为90nm，制得的记忆胶为纳米级，即高分子纳米记忆胶。
实施例11
实施例11与实施例1区别仅在于，高分子记忆胶的原料组分不同。高分子记忆胶的制备：以质量份数计，称取苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物38份、丁基橡胶12份、聚异丁烯25份、矿物油25份和石墨粉1份，加热至220℃并搅拌混匀，得到高分子记忆胶。
实施例12
实施例12与实施例4的区别仅在于，加固层所用加固材料为丁基橡胶。对比例1
对比例1与实施例2区别仅在于没有制作第一防漏层和第二防漏层。
对比例2
对比例2与实施例2区别仅在于没有制作第二防漏层。
对比例3
对比例3与实施例2区别仅在于没有制作第一防漏层。
试验例
将实施例和对比例得到的轮胎进行性能检测，检测方法如下：将制得的轮胎充气到标准气压2.5bar，在轮胎行驶面方向和侧面分别刺入10根直径为6mm，长度为10mm的钢钉，然后放置5小时，检测轮胎内部气压；再分别从行驶面方向和侧面方向各拔出5根钢钉，然后放置5小时，检测轮胎内部气压；将剩余的钢钉全部拔出，然后再放置5小时，检测轮胎内气压，检测结果见下表1。
表1轮胎内部气压检测结果
由表1中实施例1-3的检测结果对比可见，第一防漏层和第二防漏层的厚度在一定范围内变化，都能实现较好的放漏气效果。
由表1中实施例4和实施例1的检测结果对比可见，制作防漏层后立即敷设固定层，能够使防漏层更均匀，防漏效果更好。
由表1中实施例6和实施例1的检测结果对比可见，在本发明范围内调整高分子记忆胶的原料组分，能够获得性能相似的高分子记忆胶。
由表1中实施例7和实施例1的检测结果对比可见，应用不同种类的帘子线，能够达到相似的固定效果，防漏层固定后，防漏气效果相似。
由表1中实施例7和实施例4的检测结果对比可见，应用粘胶帘子线和应用聚酰胺帘子线的达到的效果相同，因此优选粘胶帘子线，粘胶帘子线价格更低，更省成本。
由表1中实施例8和实施例4的检测结果对比可见，加固层的厚度在一定范围内变化，对防漏层的加固作用相似，制得的轮胎的防漏气效果相似。
由表1中实施例9和实施例4的检测结果对比可见，加固层材料为发泡棉或定型棉均可以达到相似的加固效果，制得的轮胎的防漏气性能相似。
由表1中实施例10和实施例1的检测结果对比可见，第一防漏层和第二防漏层的材料应用高分子纳米记忆胶，由此可见，应用纳米级高分子记忆胶制得的轮胎的防漏气性能更好。
由表1中实施例11和实施例1的检测结果对比可见，第一防漏层和第二防漏层材料应用的高分子记忆胶中的弹性体可以是普通弹性体和热塑性弹性体的复配，同样能够达到较好的防漏气效果。
由表1中实施例12与实施例4的检测结果对比可见，加固层材料为橡胶同样能够达到较好的加固效果。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以做出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种轮胎，其特征在于，所述轮胎包括轮胎本体，所述轮胎本体的胎冠内表面设有第一防漏层，所述轮胎本体的胎侧内表面设有第二防漏层；
所述第一防漏层和第二防漏层的材料均独立地为高分子记忆胶；
所述第一防漏层厚度为0-50mm且不包括0，所述第二防漏层厚度为0-30mm且不包括0。
2.按照权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述第一防漏层厚度为1-40mm，所述第二防漏层厚度为1-20mm；
优选地，所述第一防漏层厚度为1-15mm，优选为1-7mm；
优选地，所述第二防漏层厚度为1-10mm，优选为1-4mm。
3.按照权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述高分子记忆胶的原料以质量份数计包括弹性体30-80份、软化剂1-15份、填充剂1-10份、任选的增黏剂1-15份和任选的防老剂1-15份；
优选地，所述高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体50-80份、软化剂1-10份、填充剂1-7份、增黏剂1-10份和防老剂1-10份；
优选地，所述高分子记忆胶的原料组分以质量份数计包括弹性体60-80份、软化剂1-8份、填充剂1-5份、增黏剂1-8份和防老剂1-8份；
优选地，所述弹性体包括热塑性弹性体；所述热塑性弹性体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种；
优选地，所述软化剂包括环烷油、芳烃油、松焦油、矿物油、邻苯二甲酸二乙酯或聚丁二烯中的一种或几种；
优选地，所述填充剂包括石墨粉、滑石粉或碳酸钙中的一种或几种；
优选地，所述填充剂的粒径为0.1-100nm；
优选地，所述增黏剂包括丁基橡胶、天然橡胶或聚氨酯橡胶中的一种或几种；
优选地，所述防老剂包括N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺、对苯二胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺或N-N'-二苯基-对苯二胺中的一种或几种。
4.按照权利要求1-3任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第一防漏层和第二防漏层上还独立地设有固定层，所述固定层厚度为0-10mm且不包括0，优选为1-8mm，进一步优选为2-6mm；
优选地，所述固定层的材料包括帘子线；所述帘子线包括粘胶帘子线、聚酰胺帘子线、聚酯帘子线或芳香族聚酰胺帘子线中的一种或几种；
优选地，所述帘子线包括粘胶帘子线和/或芳香族聚酰胺帘子线。
5.按照权利要求4所述的轮胎，其特征在于，所述固定层上还设有加固层；
优选地，所述加固层厚度为0-25mm且不包括0。
6.按照权利要求5所述的轮胎，其特征在于，所述加固层的加固材料包括海绵、丙纶或橡胶，优选为海绵。
7.按照权利要求1-6任一项所述的轮胎的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层，得到轮胎。
8.按照权利要求7所述的轮胎的制作方法，其特征在于，所述轮胎的制作方法还包括形成第一防漏层和第二防漏层后独立地向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层，得到轮胎；
优选地，所述轮胎的制作方法还包括形成固定层后向固定层上附着加固材料，形成加固层，得到轮胎。
9.按照权利要求7或8所述的轮胎的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)打磨轮胎本体的内表面，然后清洁轮胎本体的内表面；
(b)向轮胎本体的胎冠内表面和胎侧内表面分别独立地附着高分子记忆胶，形成第一防漏层和第二防漏层；
(c)转动轮胎直至温度冷却至20-30℃；
(d)向第一防漏层和第二防漏层上独立地附着帘子线，形成固定层；
(e)向固定层上附着海绵，形成加固层，制得轮胎；
优选地，所述步骤(b)中高分子记忆胶的附着方法为喷涂；喷涂过程控制轮胎转速40-45转/min；
优选地，所述高分子记忆胶的制作方法包括如下步骤：将30-60质量份的弹性体、20-40质量份的增黏剂、10-30质量份的软化剂、5-20质量份的防老剂和5-20质量份的粒径为0.1-100nm的填充剂加热至190-250℃并混合均匀，得到高分子记忆胶。
10.按照权利要求1-6任一项所述的轮胎或权利要求7-9任一项所述的轮胎的制作方法制备得到的轮胎在制备车辆轮子或飞机轮子中的应用。
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