CN109017163A - 一种主动防御轮胎及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动防御轮胎，包括接地部和胎侧部，接地部包括由内至外依次设置的高分子记忆密封层、底胶层和气密层，高分子记忆密封层通过底胶层与气密层粘结为一体，且高分子记忆密封层由以下重量百分比的原料制得：30％的SEBS、20％的橡胶填充油、10％的聚异丁烯、20％的增粘树脂、5％的炭黑和15％的碳酸钙。本发明的高分子记忆密封层、底胶层和气密层之间紧密粘结为一体，设置在接地部的内侧，可起到补强密封的作用，具有主动抗刺扎防漏气、自修复防爆胎以及免补胎的功能，更加耐用，利于延长轮胎的使用寿命，极大提高了汽车行驶的安全性，可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故，制备记忆密封层的原料来源广泛，成本低廉，利于普及推广应用。

Description

一种主动防御轮胎及其生产方法

技术领域

本发明涉及轮胎领域，具体涉及一种主动防御轮胎及其生产方法。

背景技术

轮胎是汽车的重要部件之一，它承受着汽车的重量，保证汽车的乘座舒适性和行驶平顺性；保证汽车轮辋和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性和制动性。随着汽车的普及与大量使用，对于汽车轮胎的品质要求也越来越高，汽车轮胎的安全性一直是社会各界关注的热点。

轮胎使用时存在爆胎风险，汽车高速行驶时爆胎，是诸多交通伤亡事故发生的主要客观原因。为了降低爆胎发生后的危害，厂家相继推出“防爆轮胎”，其中，一种是利用加厚的侧壁提供支撑，但必须与特殊设计的轮圈组合使用；另一种则是在里面安装一个被称作固定圈的装置，以用于在爆胎时从内侧支撑轮胎。

上述“防爆轮胎”的缺点是均为被动防御，爆胎后仍然存在急剧的压降，并通过轮胎的形变传导至车身，进而影响车辆的行进方向，安全隐患仍然存在，并在车辆高速行驶时更加严重。

普通轮胎扎钉后要更换备胎进行修补，且经过多次扎胎修补后，为了不影响安全还要更换新轮胎，费时费力。

发明内容

为克服现有技术存在的上述不足，本发明一个方面提供一种低成本、高性能的主动防御轮胎，另一个方面提供一种制得上述主动防御轮胎的方法，该方法工艺简单，普通轮胎升级方便。本发明通过以下技术方案实现：一种主动防御轮胎，包括接地部和胎侧部，所述接地部包括由内至外依次设置的高分子记忆密封层、底胶层和气密层，所述高分子记忆密封层通过所述底胶层与所述气密层粘结为一体，且所述高分子记忆密封层由以下重量百分比的原料制得：30％的SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、20％的橡胶填充油、10％的聚异丁烯、20％的增粘树脂、5％的炭黑和15％的碳酸钙。

优选的，所述聚异丁烯为低分子量聚异丁烯，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。

优选的，所述气密层为丁基气密层。

优选的，所述高分子记忆密封层的宽度为所述接地部的宽度±1cm,该轮胎为轿车轮胎，所述高分子记忆密封层的厚度为3～6mm，或者该轮胎为卡车或客车轮胎，所述高分子记忆密封层的厚度为5～15mm。

优选的，所述接地部还包括保护膜层，所述保护膜层为所述接地部内侧的最外层，并与所述高分子记忆密封层邻靠粘接在一起。

一种生产上述主动防御轮胎的方法，包括以下步骤：

S1,将制备高分子记忆密封层的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶，再将所述高分子记忆弹性体胶放入挤出机内，挤出成型为胶贴片；

S2,将S1所得胶贴片通过底胶与轮胎的气密层粘结为一体；

S3,将S2所得半成品通过成型机加工成型，再经硫化处理后，即得。

一种将普通轮胎加工为上述主动防御轮胎的方法，包括以下步骤：

S1,将普通轮胎的内侧清洗干净后烘干，再对其进行检查、称重；

S2,将制备高分子记忆密封层的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶；

S3,在S1所得普通轮胎的接地部的内侧，喷涂一层底胶后烘干，再喷涂一层S2所得高分子记忆弹性体胶；

S4,对S3所得半成品进行平衡处理后冷却至常温；

S5,对S4所得半成品称重、包装，即得。

本发明的高分子记忆密封层、底胶层和气密层之间紧密粘结为一体，设置在接地部的内侧，可起到补强密封的作用，具有主动抗刺扎防漏气、自修复防爆胎以及免补胎的功能，更加耐用，利于延长轮胎的使用寿命，极大提高了汽车行驶的安全性，可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故，制备记忆密封层的原料来源广泛，成本低廉，利于普及推广产业化应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的结构示意图。

图中各标号对应如下，胎面部1，胎肩部2，胎侧部3，气密层4，底胶层5，高分子记忆密封层6，保护膜层7。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的描述：

作为一种示例，本实施例的主动防御轮胎，如图1所示，包括胎面部1、胎肩部2和胎侧部3，其中，胎面部1或者胎面部1和胎肩部2可作为主动防御轮胎的接地部。主动防御轮胎的内侧面为气密层4，接地部的气密层4处依次设有底胶层5和高分子记忆密封层6，高分子记忆密封层6通过底胶层5与气密层4粘结为一体结构，高分子记忆密封层6由以下特定选择的重量百分比的原料制得：30％的SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、20％的橡胶填充油、10％的聚异丁烯、20％的增粘树脂、5％的炭黑和15％的碳酸钙。

具体实施时，聚异丁烯优选为低分子量聚异丁烯，碳酸钙优选为轻质碳酸钙，气密层优选为丁基气密层。

高分子记忆密封层6的宽度优选为接地部的宽度±1cm,该轮胎为轿车轮胎，高分子记忆密封层6的厚度为3～6mm，或者该轮胎为卡车或客车轮胎，高分子记忆密封层6的厚度为5～15mm。高分子记忆密封层6的长度为轮胎内侧周长。

优选接地部1还包括保护膜层7，保护膜层7为接地部1内侧的最外层，并与高分子记忆密封层6邻靠粘接在一起。

上述特定重量百分比的原料制得的高分子记忆密封层6的材质各关键性能指标经试验检测如下：

拉伸强度	0.35MP	剥离强度	0.9KN/m	拉断伸长率	800％
						低温弯曲无裂纹	-30℃无裂纹	软化点	115℃	初粘性	28mm

上述各关键性能指标超越同类产品材质，由于高分子记忆密封层6通过强力的底胶层5与接地部的气密层4牢牢粘结为一体，故可对轮胎起到补强防护的作用，即可使其具有抗刺扎防漏气、自修复防爆胎以及免补胎的功能，更加耐用，利于延长轮胎的使用寿命，极大提高了汽车行驶的安全性，可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故，一定程度上可避免缺气补胎的麻烦。本实施例的主动防御轮胎经实际使用检验，行驶感舒适平稳，气密层4、底胶层5和高分子记忆密封层6的结构设置，并未对胎噪产生不利影响。

实验验证如下：

将本实施例的主动防御轮胎以轮胎型号为：215/65R16的方式实施，装在汽车轮辋上，充气到轮胎标准气压2.5bar，装到对应的大众途观车上，将20根直径为8mm、长度为10cm的钉子扎入主动防御轮胎，20根钉子扎入实验轮胎的范围为设置高分子记忆密封层6的范围，车辆静置5小时后，检查实验轮胎气压为2.5bar；任意拔掉其中10根钉子，再静置5小时后，检查实验轮胎气压为2.5bar；将实验胎上剩余的10根钉子全部拔掉，再静置24小时后，检查实验轮胎气压为2.5bar。

抗鼓包性能测试：

测试依据及说明：《汽车轮胎耐撞击性能评价方法》，该标准在制定过程中参考了德国汽车工业协会轮胎鼓包试验经验公式。根据GB/T 30159-2013规定的试验方法，按照标准提供的试验细则进行评价试验，通过实验对比两组不同系列轮胎的抗鼓包指标值。

测试结果：以245/40R19轮胎为例，轮胎单点撞击测试中，带高分子记忆弹性体胶的轮胎在撞击动能达到1092.8J时出现鼓包，而普通轮胎在撞击动能达到997.6J时出现鼓包；通过测试结果得出，带高分子记忆弹性体胶的轮胎比普通轮胎抗鼓包指标值强度提升了11％，在汽车轮胎耐撞击性能上更具有安全性优势。

高分子记忆密封层6的材质性能优越稳定，防水，无毒，无腐蚀，抗老化，在生产过程中，不产生工业三废，可回收循环使用，对环境保护具有重要意义。

本实施例主动防御轮胎在接地部创口≤8mm时，防漏气性能优越。

作为一种生产上述主动防御轮胎的方法示例，其包括以下步骤：

S1,将上述制备高分子记忆密封层6材质的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶，再将高分子记忆弹性体胶放入挤出机内，挤出成型为胶贴片；

S2,将S1所得胶贴片通过底胶与轮胎的气密层粘结为一体；

S3,将S2所得半成品通过成型机加工成型，再经硫化处理后，即得。

需要说明的是，在S3成型硫化时，由于胶贴片处于高温高粘性状态，为了防止其与加工设备的粘接，使成型、硫化作业能够顺畅进行，优选在胶贴片的外表面设置一层保护膜(相当于上述的保护膜层7)，以起到隔离防粘接的作用，具体实施时，保护膜优选为耐高温(如200℃以上)的塑料膜。

该方法工艺简单，生产方便，适用于在轮胎制造过程中使用，其中，S1所得胶贴片的厚度可以根据生产的轮胎类型确定，如3～6mm；步骤S2把胶贴片与丁基气密层融合成一个整体的气密层，以取代传统轮胎用的单一的丁基气密层，该结构不仅没有破坏轮胎原来气密的功能，更增加了轮胎接地部抗刺扎防漏气的性能。

作为一种将普通轮胎加工为上述主动防御轮胎的方法示例，其包括以下步骤：

S1,将普通轮胎的内侧清洗干净后烘干，再对其进行检查、称重；

S2,将制备高分子记忆密封层的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶；

S3,在S1所得普通轮胎的接地部的内侧，喷涂一层底胶后烘干，再喷涂一层S2所得高分子记忆弹性体胶；

S4,对S3所得半成品进行平衡处理后冷却至常温；

S5,对S4所得半成品称重、包装，即得。

该方法工艺简单，加工方便，适用于对已成型轮胎进行升级，其中，S3喷涂底胶和喷涂高分子记忆弹性体胶的过程优选均是一次成型；S4平衡处理时可通过2.5-3.5米平衡装置进行，冷却时可通过2.5-3米冷却装置进行。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种主动防御轮胎，包括接地部和胎侧部，其特征在于，所述接地部包括由内至外依次设置的高分子记忆密封层、底胶层和气密层，所述高分子记忆密封层通过所述底胶层与所述气密层粘结为一体，且所述高分子记忆密封层由以下重量百分比的原料制得：

2.根据权利要求1所述的一种主动防御轮胎，其特征在于，所述聚异丁烯为低分子量聚异丁烯，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。

3.根据权利要求1所述的一种主动防御轮胎，其特征在于，所述气密层为丁基气密层。

4.根据权利要求1所述的一种主动防御轮胎，其特征在于，所述高分子记忆密封层的宽度为所述接地部的宽度±1cm,该轮胎为轿车轮胎，所述高分子记忆密封层的厚度为3～6mm，或者该轮胎为卡车或客车轮胎，所述高分子记忆密封层的厚度为5～15mm。

5.根据权利要求1所述的一种主动防御轮胎，其特征在于，所述接地部还包括保护膜层，所述保护膜层为所述接地部内侧的最外层，并与所述高分子记忆密封层邻靠粘接在一起。

6.一种生产权利要求1所述的主动防御轮胎的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,将制备高分子记忆密封层的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶，再将所述高分子记忆弹性体胶放入挤出机内，挤出成型为胶贴片；

S2,将S1所得胶贴片通过底胶与轮胎的气密层粘结为一体；

S3,将S2所得半成品通过成型机加工成型，再经硫化处理后，即得。

7.一种将普通轮胎加工为权利要求1所述的主动防御轮胎的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,将普通轮胎的内侧清洗干净后烘干，再对其进行检查、称重；

S2,将制备高分子记忆密封层的原料混合，通过挤出机挤出，得到高分子记忆弹性体胶；

S3,在S1所得普通轮胎的接地部的内侧，喷涂一层底胶后烘干，再喷涂一层S2所得高分子记忆弹性体胶；

S4,对S3所得半成品进行平衡处理后冷却至常温；

S5,对S4所得半成品称重、包装，即得。