CN109968705A - 一种轮胎成型胶囊及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轮胎成型胶囊及其制造方法，其中，轮胎成型胶囊包括囊体、过渡层和顶层，过渡层与囊体固定连接；顶层与过渡层固定连接，顶层采用混炼型聚氨酯制成。本申请采用混炼型聚氨酯制作轮胎成型胶囊，轮胎成型胶囊的耐磨性和抗撕裂性能好，不易出现早期磨损，使用寿命更长，提高设备利用率，降低设备保障人员劳动强度，有效提升企业生产效率和经济效益；而且混炼型聚氨酯与胎坯胶料之间摩擦力大，可以降低轮胎成型过程中成型抽口问题的发生，有效保证成型质量；过渡层增强顶层与囊体的粘合性能，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，轮胎成型胶囊厚度不变，胎圈整周受力均匀，改善成型质量稳定性，保证轮胎成型胶囊使用寿命。

Description

一种轮胎成型胶囊及其制造方法

技术领域

本申请属于轮胎制造技术领域，尤其涉及一种轮胎成型胶囊及其制造方法。

背景技术

轮胎成型胶囊(简称成型胶囊)是制作半成品胎坯即生胎的辅助工具，是现代轮胎生产制造中外胎成型工序的必要工具。现今社会，工厂竞争激烈，劳动力紧缺，提高设备利用率、提高工厂生产效率迫在眉睫。因此，成型胶囊会被多次重复使用，即成型胶囊会经历多次的胀大伸展；成型胶囊安全的、保证胎坯质量的使用次数即成型胶囊的使用寿命，每成型一条轮胎胎坯算使用一次。成型胶囊的使用寿命对轮胎企业的效益、生产效率有很大影响，增加成型胶囊的使用次数，延长成型胶囊的使用寿命，成型胶囊变形小，对成型的轮胎胎坯的质量有保证。为了延长成型胶囊的使用寿命，要求成型胶囊耐伸张，高疲劳、高伸张是成型胶囊使用次数多的有力保证。

目前，各轮胎生产企业的全钢成型胶囊扇形块部位主要采用的材料是高弹布。如图1所示，高弹布成型胶囊的局部为高弹布1′、帘线层2′和下层胶片3′。在轮胎成型过程中，高弹布部位受到高压、位移等因素影响，高弹布磨损较快，造成局部早期损坏，严重影响成型机使用效率，降低成型人员的生产效率及经济效益，增加设备保障人员的劳动强度，同时也影响工厂的经济效益；高弹布早期损坏是两鼓成型胶囊使用次数低的主要原因。同时，由于高弹布没有做过表面处理，与胶料粘合力较低，成型胶囊使用过程中极易脱层；高弹布表面与胎坯胶料之间摩擦力较低，扇形块升起时表面滑移大，易造成成型抽口等质量问题；高弹布局部损坏后，成型胶囊圈口部位厚度不同，成型过程中，胎坯口部受力不均，对成型质量有不良影响。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的目的是提供一种轮胎成型胶囊及其制造方法，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，耐磨性和抗撕裂性能好，与胎坯胶料之间摩擦力大，降低轮胎成型过程中成型抽口问题的发生，有效保证成型质量，而且使用寿命更长，提高设备利用率，降低设备保障人员劳动强度，有效提升企业生产效率和经济效益。

为实现上述目的，本申请提出了一种轮胎成型胶囊，其特征在于，所述轮胎成型胶囊包括：囊体；过渡层，所述过渡层与所述囊体固定连接；和顶层，所述顶层与所述过渡层固定连接，所述顶层采用混炼型聚氨酯制成。

在一个示例中，所述过渡层包括第一过渡层和第二过渡层，所述第一过渡层与所述囊体固定连接，所述第二过渡层与所述第一过渡层固定连接，所述第二过渡层与所述顶层固定连接；所述第一过渡层遮挡所述第二过渡层，以将所述第二过渡层与所述囊体间隔开；所述第二过渡层遮挡所述顶层，以将所述顶层与所述第一过渡层间隔开。

在一个示例中，构成所述第一过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述囊体的材料之间的粘合力，也大于构成所述第二过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力；构成所述第二过渡层的材料与混炼型聚氨酯之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述第一过渡层的材料之间的粘合力，也大于混炼型聚氨酯与构成所述囊体的材料之间的粘合力；构成所述第一过渡层的材料与构成所述第二过渡层的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述第一过渡层的材料之间的粘合力，也大于构成所述第二过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力。

另一方面，本申请还提出了一种轮胎成型胶囊制造方法，包括以下步骤：

将第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片依次层叠贴合在囊体上并压实，得到轮胎成型胶囊半成品；

将轮胎成型胶囊半成品硫化成型，得到轮胎成型胶囊；

其中，第一过渡胶片形成第一过渡层，第二过渡胶片形成第二过渡层，混炼型聚氨酯胶片形成顶层。

在一个示例中，粘贴第二过渡胶片时，第二过渡胶片仅与第一过渡胶片接触；粘贴混炼型聚氨酯胶片时，混炼型聚氨酯胶片仅与第二过渡胶片接触。

在一个示例中，在粘贴第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片之前，还包括清洁第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片的表面的步骤。

在一个示例中，还包括使用混炼型聚氨酯制备混炼型聚氨酯胶片的步骤，使用第一过渡胶料制备第一过渡胶片的步骤，以及使用第二过渡胶料制备第二过渡胶片的步骤。

在一个示例中，还包括制备第一过渡胶料和第二过渡胶料的步骤。

在一个示例中，在将轮胎成型胶囊半成品硫化成型之前，还包括将轮胎成型胶囊半成品固定在成型机头上并在轮胎成型胶囊半成品的外部包套模具的步骤；还包括在外部套包的模具内表面涂刷隔离剂或脱模剂的步骤，且涂刷隔离剂或脱模剂时，模具内表面温度不低于100℃。

在一个示例中，初次生产时，还包括将模具预热至内表面温度不低于100℃的步骤。

通过本申请提出的一种轮胎成型胶囊及其制造方法能带来如下有益效果：

1、采用混炼型聚氨酯制作轮胎成型胶囊，轮胎成型胶囊的耐磨性和抗撕裂性能好，不易出现早期磨损，使用寿命更长，提高设备利用率，降低设备保障人员劳动强度，有效提升企业生产效率和经济效益；而且混炼型聚氨酯与胎坯胶料之间摩擦力大，可以降低轮胎成型过程中成型抽口问题的发生，有效保证成型质量；过渡层增强顶层与囊体的粘合性能，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，轮胎成型胶囊厚度不变，胎圈整周受力均匀，改善成型质量稳定性，保证轮胎成型胶囊使用寿命。

2、第一过渡层遮挡第二过渡层，避免第二过渡层接触囊体，防止第二过渡层与囊体粘合力不够而导致脱层掉块；第二过渡层遮挡顶层，避免顶层接触第一过渡层和囊体，防止顶层与第一过渡层和囊体粘合力不够而导致脱层掉块；因此第一过渡层和第二过渡层有效增强顶层与囊体的粘合性能，粘接可靠性和稳定性高，彻底解决混炼型聚氨酯早期脱层掉块的问题，保证轮胎成型胶囊使用寿命和成型质量。

3、本申请的一种轮胎成型胶囊的制造方法，工艺简单，生产效率高，制造成本低，适合于大规模推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中高弹布成型胶囊的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种轮胎成型胶囊的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图2所示，本申请的实施例提出了一种轮胎成型胶囊，其包括囊体1、过渡层和顶层2。其中，过渡层与囊体1固定连接；顶层2与过渡层固定连接，且顶层2采用混炼型聚氨酯(Millable Polyurethane，缩写为MPU)制成。混炼型聚氨酯耐磨性能非常好，不易出现早期磨损，使用混炼型聚氨酯代替高弹布制作轮胎成型胶囊，耐磨性和抗撕裂性能好，不易出现早期磨损，使用寿命更长，提高设备利用率，降低设备保障人员劳动强度，有效提升企业生产效率和经济效益；而且混炼型聚氨酯与胎坯胶料之间摩擦力大，可以降低轮胎成型过程中成型抽口问题的发生，有效保证成型质量。混炼型聚氨酯与囊体1之间由于材料不同极易脱层掉块，影响产品使用寿命，因此使用混炼型聚氨酯制作轮胎成型胶囊的技术关键是混炼型聚氨酯与囊体1的粘合性能；通过设置过渡层将混炼型聚氨酯和囊体1固定连接，有效增强混炼型聚氨酯与囊体1的粘合性能，避免顶层2与囊体1之间由于材料不同而出现脱层掉块，轮胎成型胶囊厚度不变，胎圈整周受力均匀，改善成型质量稳定性，保证轮胎成型胶囊使用寿命。在一个具体实施例中，轮胎成型胶囊为全钢两鼓成型胶囊，适用于制造全钢子午线轮胎。

具体来说，过渡层包括第一过渡层3和第二过渡层4，第一过渡层3与囊体1固定连接，第二过渡层4与第一过渡层3固定连接，顶层2与第二过渡层 4固定连接；第一过渡层3遮挡第二过渡层4，以将第二过渡层4与囊体1间隔开，避免第二过渡层4接触囊体1而对第二过渡层4的粘合性能带来不利影响；第二过渡层4遮挡顶层2，以将顶层2与第一过渡层3间隔开，避免顶层 2接触第一过渡层3而对顶层2的混炼型聚氨酯的粘合性能带来不利影响。第一过渡层3和第二过渡层4有效增强顶层2与囊体1的粘合性能，粘接可靠性和稳定性高，彻底解决混炼型聚氨酯早期脱层掉块的问题，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，顶层2可陪伴成型胶囊整个生命周期，轮胎成型胶囊厚度不变，胎圈整周受力均匀，改善成型质量稳定性，保证轮胎成型胶囊使用寿命。

具体地，第一过渡层3和第二过渡层4分别由两种具有不同成分的材料构成。且构成第一过渡层3的材料与构成囊体1的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成囊体1的材料之间的粘合力，也大于构成第二过渡层4的材料与构成囊体1的材料之间的粘合力；从而构成第一过渡层3的材料与构成囊体 1的材料之间具有可靠的粘合力，可以将第一过渡层3与囊体1可靠粘合。

构成第二过渡层4的材料与混炼型聚氨酯之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成第一过渡层3的材料之间的粘合力，也大于混炼型聚氨酯与构成囊体 1的材料之间的粘合力；从而构成第二过渡层4的材料与混炼型聚氨酯之间具有可靠的粘合力，可以将混炼型聚氨酯与第二过渡层4可靠粘合。

构成第一过渡层3的材料与构成第二过渡层4的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成第一过渡层3的材料之间的粘合力，也大于构成第二过渡层4的材料与构成囊体1的材料之间的粘合力；从而构成第一过渡层3的材料与构成第二过渡层4的材料之间具有可靠的粘合力，以将第一过渡层3与第二过渡层4可靠粘合。

第一过渡层3与囊体1、第二过渡层4与第一过渡层3以及混炼型聚氨酯与第二过渡层4的粘接均稳定可靠，有效增强混炼型聚氨酯与囊体1的粘合性能，粘接可靠性和稳定性高，从而将混炼型聚氨酯稳定可靠地成型在囊体1上，形成混炼型聚氨酯成型胶囊，彻底解决混炼型聚氨酯早期脱层掉块的问题，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，轮胎成型胶囊厚度不变，胎圈整周受力均匀，改善成型质量稳定性，保证轮胎成型胶囊使用寿命。

本申请中所说的可靠的粘合力，具体是指将相邻两层胶料贴合在一起，并用压辊压实，然后放入硫化罐内硫化；硫化结束后，硫化胶片停放2小时，然后切开端面：如果相邻两层胶料的交界面不明显，相邻两层胶料有相互渗透现象，且用锥子、钳子等工具无法将相邻两层胶料从界面撕裂开，则粘合效果好，相邻两层胶料之间具有可靠的粘合力；否则，如果相邻两层胶料的界面明显，且用锥子、钳子等工具能将相邻两层胶料从界面撕裂开，则认为粘合力差。

具体地，还包括帘线层(图中未示出)，帘线层设置在第一过渡层3与囊体1之间；第一过渡层3与帘线层之间具有可靠的粘合力，有效保证第一过渡层3与帘线层和囊体1的粘合性能。

本申请的另一个实施例提出了一种轮胎成型胶囊的制造方法，适用于制造上述任一实施例提供的轮胎成型胶囊，具体包括以下步骤：

1)胶料混炼：按配方要求制备第一过渡胶料和第二过渡胶料，第一过渡胶料与第二过渡胶料具有不同的组成成分。在本实施例中，第一过渡胶料和第二过渡胶料由混炼型聚氨酯与浦林成山(青岛)工业研究设计有限公司出产的 Q1606胶料按不同比例混合而成。

2)胶片制备：用压片机、挤出机或三辊压延机将第一过渡胶料压延成第一过渡胶片、将第二过渡胶料压延成第二过渡胶片、将外购的混炼型聚氨酯压延成混炼型聚氨酯胶片，将第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片用塑料垫布分别卷曲存放。其中，第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片分别具有不同的厚度和宽度。

3)按层贴法将第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片依次层叠贴合在囊体1上，并使用压辊压实，以排出混炼型聚氨酯胶片与第二过渡胶片之间、第二过渡胶片与第一过渡胶片之间以及第一过渡胶片与囊体1之间的气泡，保证囊体1与第一过渡胶片之间、第一过渡胶片与第二过渡胶片之间以及第二过渡胶片与混炼型聚氨酯胶片之间的紧密贴合，从而得到轮胎成型胶囊半成品。其中，层贴法是将不同厚度、不同宽度的胶片或胶条按施工标准要求贴在层贴成型机不同部位上层贴成型，以制成成型胶囊半成品；层贴成型可在成型胶囊的不同部位选用不同的胶料，使成型胶囊的不同部位分别达到不同的性能要求，从而大大提高成型胶囊使用的适宜性和耐久性。

4)将轮胎成型胶囊半成品固定在成型机头上，并在轮胎成型胶囊半成品的外部套包模具，以保证轮胎成型胶囊的形状和尺寸不发生变化；

5)将轮胎成型胶囊半成品、成型机头及模具整体送入硫化罐，通入加热介质，例如高压蒸汽等，使轮胎成型胶囊半成品经过高温硫化成型；

6)脱模得到轮胎成型胶囊。其中，第一过渡胶片形成第一过渡层3，第二过渡胶片形成第二过渡层4，混炼型聚氨酯胶片形成顶层2。

采用本申请的一种轮胎成型胶囊的制造方法生产混炼型聚氨酯成型胶囊，可以使用原有轮胎成型胶囊制作设备，工艺简单，生产效率高，制造成本低，适合于大规模推广应用。

具体地，在步骤3)中，使用层贴法粘贴第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片时，混炼型聚氨酯胶片仅与第二过渡胶片接触，避免混炼型聚氨酯胶片与第一过渡胶片和囊体1接触，防止混炼型聚氨酯胶片与第一过渡胶片和囊体1粘合力不够而导致脱层掉块；同理，第二过渡胶片仅与混炼型聚氨酯胶片和第一过渡胶片接触，避免第二过渡胶片与囊体1接触；从而有效保证混炼型聚氨酯胶片与第二过渡胶片之间、第二过渡胶片与第一过渡胶片之间、第一过渡胶片与囊体1之间的粘合性能，轮胎成型胶囊不易出现早期脱层掉块，保证轮胎成型胶囊使用寿命。

具体地，在步骤3)中，还包括使用汽油清洁第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片的表面的步骤，以去除第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片上的杂质或喷霜，从而有效保证混炼型聚氨酯胶片与第二过渡胶片之间、第二过渡胶片与第一过渡胶片之间、第一过渡胶片与囊体1之间的粘合性能。同时，禁止用胶浆涂刷第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片的表面，避免胶浆与胶片的成分不一样、易产生隔离作用而导致脱层。

具体地，在步骤4)中，还包括在外部套包的模具内表面涂刷隔离剂或脱模剂的步骤，以防止模具粘在轮胎成型胶囊上。在第一次之后的正常生产过程中，需在脱模后趁热涂刷隔离剂或脱模剂，保证模具内表面温度不低于100℃，可以使隔离剂或脱模剂中的水分快速蒸发。

在第一次生产时，模具是凉的，模具内表面温度远低于100℃。在一个实施例中，先对模具进行预热，使模具内表面温度达到100℃以上，然后再在模具内表面涂刷隔离剂或脱模剂。在另一个实施例中，直接使用抹布在模具内表面涂刷隔离剂或脱模剂，并避免隔离剂或脱模剂堆积，以使水分快速蒸发。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种轮胎成型胶囊，其特征在于，所述轮胎成型胶囊包括：

囊体；

过渡层，所述过渡层与所述囊体固定连接；和

顶层，所述顶层与所述过渡层固定连接，所述顶层采用混炼型聚氨酯制成。

2.根据权利要求1所述的一种轮胎成型胶囊，其特征在于，

所述过渡层包括第一过渡层和第二过渡层，所述第一过渡层与所述囊体固定连接，所述第二过渡层与所述第一过渡层固定连接，所述第二过渡层与所述顶层固定连接；

所述第一过渡层遮挡所述第二过渡层，以将所述第二过渡层与所述囊体间隔开；所述第二过渡层遮挡所述顶层，以将所述顶层与所述第一过渡层间隔开。

3.根据权利要求2所述的一种轮胎成型胶囊，其特征在于，

构成所述第一过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述囊体的材料之间的粘合力，也大于构成所述第二过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力；

构成所述第二过渡层的材料与混炼型聚氨酯之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述第一过渡层的材料之间的粘合力，也大于混炼型聚氨酯与构成所述囊体的材料之间的粘合力；

构成所述第一过渡层的材料与构成所述第二过渡层的材料之间的粘合力，大于混炼型聚氨酯与构成所述第一过渡层的材料之间的粘合力，也大于构成所述第二过渡层的材料与构成所述囊体的材料之间的粘合力。

4.一种轮胎成型胶囊的制造方法，包括以下步骤：

将第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片依次层叠贴合在囊体上并压实，得到轮胎成型胶囊半成品；

将轮胎成型胶囊半成品硫化成型，得到轮胎成型胶囊；

其中，第一过渡胶片形成第一过渡层，第二过渡胶片形成第二过渡层，混炼型聚氨酯胶片形成顶层。

5.根据权利要求4所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

粘贴第二过渡胶片时，第二过渡胶片仅与第一过渡胶片接触；粘贴混炼型聚氨酯胶片时，混炼型聚氨酯胶片仅与第二过渡胶片接触。

6.根据权利要求4所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

在粘贴第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片之前，还包括清洁第一过渡胶片、第二过渡胶片和混炼型聚氨酯胶片的表面的步骤。

7.根据权利要求4所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

还包括使用混炼型聚氨酯制备混炼型聚氨酯胶片的步骤，使用第一过渡胶料制备第一过渡胶片的步骤，以及使用第二过渡胶料制备第二过渡胶片的步骤。

8.根据权利要求7所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

还包括制备第一过渡胶料和第二过渡胶料的步骤。

9.根据权利要求4所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

在将轮胎成型胶囊半成品硫化成型之前，还包括将轮胎成型胶囊半成品固定在成型机头上并在轮胎成型胶囊半成品的外部包套模具的步骤；

还包括在外部包套的模具内表面涂刷隔离剂或脱模剂的步骤，且涂刷隔离剂或脱模剂时，模具内表面温度不低于100℃。

10.根据权利要求9所述的一种轮胎成型胶囊的制造方法，其特征在于，

初次生产时，还包括将模具预热至内表面温度不低于100℃的步骤。