CN110435359A - 全天候四季轮胎及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全天候四季轮胎及其制备方法,该轮胎包括:雪地轮胎的胎体,胎体包括接地部和胎侧部,接地部包括气密层、底胶层以及高分子记忆密封层,高分子记忆密封层通过底胶层与气密层粘结为一体,高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,SEBS的质量百分含量是15‑35%,橡胶填充油的质量百分含量是8‑25%,聚异丁烯的质量百分含量是4‑12%,增粘树脂的质量百分含量是10‑24%,炭黑的质量百分含量是3‑8%,碳酸钙的质量百分含量是8‑20%。通过这种方式,本发明能够降低噪音,提升耐磨度,使改造后的雪地轮胎也能够在夏季使用。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域,尤其涉及一种全天候四季轮胎及全天候四季轮胎的制备方法。
背景技术
中国北部地区,冬夏换季一定要换轮胎,北方汽车冬季在冰雪路面行驶,是需要使用冬季雪地专用轮胎;而在夏季干燥高温路面时,需要使用夏季轮胎才能发挥最佳性能。有冰雪覆盖的路面,夏季轮胎的牵引力会下降,容易打滑。冬季雪地轮胎采用特殊的柔软橡胶配方和花纹设计,在冬季冰雪湿地路面上能提供更好的抓地力、牵引力、更好的制动和操控性能,保证冰天雪地下的行车安全,但是雪地轮胎在夏季高温环境下使用时,噪音大,耐磨差。
市场上常见的普通四季轮胎,大致分为二类:第一类是可拆装橡胶圈四季轮胎,即在季节交替时,无需更换轮胎,但是需要将轮胎配套的橡胶圈嵌入或取出,每每换季,车主都要自己嵌入或取出橡胶圈;第二类是特殊花纹设计的四季轮胎,即通过设计调整轮胎胎面构造,使轮胎可以在冬夏两季同时使用,这种四季轮胎,在夏季使用过程中轮胎噪音大,在冬季使用过程中,它的抓地性能、操控性、比不上雪地轮胎的效果,面对冰雪路面容易打滑,不能保障行车安全。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种全天候四季轮胎及全天候四季轮胎的制备方法,能够降低噪音,提升耐磨度,使改造后的雪地轮胎也能够在夏季使用。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种全天候四季轮胎,所述全天候四季轮胎包括胎体,所述胎体包括接地部和胎侧部,所述胎体为雪地轮胎的胎体,所述接地部还包括气密层、底胶层以及高分子记忆密封层,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,其中,所述高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,所述SEBS的质量百分含量是15-35%,所述橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,所述聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,所述增粘树脂的质量百分含量是10-24%,所述炭黑的质量百分含量是3-8%,所述碳酸钙的质量百分含量是8-20%。
其中,所述聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯;所述碳酸钙是轻质碳酸钙。
其中,所述气密层的材料是丁基橡胶。
其中,所述高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,所述L1是所述接地部的宽度减去1cm的宽度值,所述L2是所述接地部的宽度加上1cm的宽度值;当所述雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm;当所述雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种全天候四季轮胎的制备方法,所述方法包括:提供高分子记忆密封材料,其中,所述高分子记忆密封材料的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,所述SEBS的质量百分含量是15-35%,所述橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,所述聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,所述增粘树脂的质量百分含量是10-24%,所述炭黑的质量百分含量是3-8%,所述碳酸钙的质量百分含量是8-20%;利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,其中,所述全天候四季轮胎包括雪地轮胎的胎体,所述胎体包括接地部和胎侧部,所述接地部还包括气密层、底胶层以及高分子记忆密封层,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,所述高分子记忆密封层的材料是所述高分子记忆密封材料。
其中,所述聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯;所述碳酸钙是轻质碳酸钙;所述气密层的材料是丁基橡胶。
其中,所述高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,所述L1是所述接地部的宽度减去1cm的宽度值,所述L2是所述接地部的宽度加上1cm的宽度值;当所述雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm;当所述雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm。
其中,所述高分子记忆密封材料是高分子记忆密封胶贴片,所述利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,包括:将所述高分子记忆密封胶贴片通过底胶与轮胎气密层粘结为一体,成为第一半成品;将所述第一半成品加工成型,并经硫化工艺处理后,即得所述全天候四季轮胎。
其中,所述高分子记忆密封材料是高分子记忆密封弹性体胶,所述利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,包括:提供雪地轮胎;在所述雪地轮胎的内侧覆盖一层底胶,获得底胶层;在所述底胶层上覆盖一层所述高分子记忆密封弹性体胶,进而得到所述全天候四季轮胎。
其中,所述提供高分子记忆密封材料,包括:将所述高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶;或者,所述提供高分子记忆密封材料,包括:将所述高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶;将所述高分子记忆密封弹性体胶通过所述挤出机挤出成型,得到高分子记忆密封胶贴片。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的全天候四季轮胎在现有雪地轮胎的结构基础上,在位于接地部的气密层位置,通过底胶层增加一层高分子记忆密封层,使高分子记忆密封层、底胶层与气密层粘结为一体,该高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,其拉伸强度、剥离强度、拉断伸长率、低温弯曲无裂纹、软化点、初粘性等关键性能指标超越同类材料,使得新型的全天候四季轮胎能够降低噪音,提升耐磨度,使改造后的雪地轮胎也能够在夏季使用;同时高分子记忆密封层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,可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故;另外,该制备方法工艺简单,原料来源广泛,成本低廉,利于普及推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1是本发明全天候四季轮胎一实施例的结构示意图;
图2是本发明全天候四季轮胎的制备方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在详细介绍本发明之前,先简单说明一下现有技术中轮胎的组成情况。
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上,能支承车身,缓冲外界冲击,实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成。也有不需要内胎的,其胎体内层有气密性好的橡胶层,且配专用的轮辋。
外胎是由胎体、缓冲层(或称带束层)、胎面、胎侧和胎圈组成。外胎的断面可分成几个单独的区域:胎冠区、胎肩区(胎面斜坡)、屈挠区(胎侧区)、加强区和胎圈区。胎体,又称胎身,通常指由一层或数层帘布层(具有强度、柔软性和弹性)与胎圈组成整体的充气轮胎的受力结构。缓冲层(或称带束层),用于缓冲外部冲击力,保护胎体,增进胎面与帘布层之间的粘合。胎面,外胎最外面与路面接触的橡胶层(通常,把外胎胎冠、胎肩、胎冠两侧的边缘部分、胎侧、加强区部位最外层的橡胶统称为胎面胶)。胎侧是轮胎侧部帘布层外层的胶层,用于保护胎体,又有弹性。胎圈是轮胎安装在轮辋上的部分,由胎圈芯和胎圈包布组成,起固定轮胎作用。
本发明的全天候四季轮胎在现有雪地轮胎的结构基础上,在位于接地部的气密层位置,通过底胶层增加一层高分子记忆密封层,使高分子记忆密封层、底胶层与气密层粘结为一体,该高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,其拉伸强度、剥离强度、拉断伸长率、低温弯曲无裂纹、软化点、初粘性等关键性能指标超越同类材料,使得新型的全天候四季轮胎能够降低噪音,提升耐磨度,使改造后的雪地轮胎也能够在夏季使用。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1,图1是本发明全天候四季轮胎一实施例的结构示意图,本发明实施例的全天候四季轮胎包括胎体100,胎体100包括接地部10和胎侧部3,胎体100为雪地轮胎的胎体100,接地部10还包括气密层4、底胶层5以及高分子记忆密封层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。其中,高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙。
胎体100,又称胎身,通常指由一层或数层帘布层(具有强度、柔软性和弹性)与胎圈组成整体的充气轮胎的受力结构。在本实施例中,胎体100为雪地轮胎的胎体。胎体100包括接地部10和胎侧部3,接地部10是指胎体100接收来自地面作用力的区域,接地部10包括胎冠区1,或者包括胎冠区1和胎肩区2。
气密层4是对无内胎而言的,在轮胎最里层的材料用和内胎一样气密性好的材料(通常为丁基橡胶),这个最里层就是气密层4。底胶层5的作用是将高分子记忆密封层6与气密层4粘结为一体,其材料是底胶。底胶能够隔断气密层4潮气,防止高分子记忆密封层6起泡脱落,同时加固气密层4,提高高分子记忆密封层6与气密层4的黏结强度,使高分子记忆密封层6不发生剥离现象,防止高分子记忆密封层6出现针眼、气孔等缺陷。
其中,SEBS的质量百分含量是15-35%,例如:15%、25%、35%,等等,橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,例如:8%、17%、25%,等等,聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,例如:4%、8%、12%,等等,增粘树脂的质量百分含量是10-24%,例如:10%、17%、24%,等等,炭黑的质量百分含量是3-8%,例如:3%、5%、8%,等等,碳酸钙的质量百分含量是8-20%,例如:8%、14%、20%,等等。
SEBS是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性;SEBS还既具有可塑性,又具有高弹性,无需硫化即可加工使用,边角料可重使用,符合环保要求,无毒,符合FDA要求;SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能。具体地,SEBS具有较好的耐温性能,其脆化温度≤-60℃,最高使用温度达到149℃,在氧气气氛下其分解温度大于270℃;SEBS具有优异的耐老化性能,在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%,臭氧老化(38℃)100小时其性能下降小于10%;SEBS具有良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性,能溶于许多常用溶剂中,其溶解度参数在7.2-9.6之间,能与多种聚合物共混,能用橡胶工业常用的油类进行充油。
橡胶填充油在橡胶工业中作为一种助剂起着很重要的作用,可以改善胶料的塑性、降低胶料黏度和混炼时的温度,能促进其它配合剂的分散和混合;橡胶填充油还可以增加产量,降低成本,改善橡胶的加工性能和使用性能。根据填充油物质不同,可分为环烷基橡胶填充油、芳香基橡胶填充油、石蜡基橡胶填充油。
聚异丁烯是一种典型的饱和线型聚合物,分子链主体不含双键,无长支链存在。聚异丁烯具有饱和烃类化合物的化学特性,侧链甲基紧密对称分布,是一种性能独特的聚合物。它的聚集态和性质取决于其分子量和分子量分布。通常,根据聚异丁烯分子量的大小分为以下系列:数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯、数均分子量为20000-45000的中分子量聚异丁烯、数均分子量为5000-600000的高分子量聚异丁烯以及数均分子量大于760000的超高分子量聚异丁烯。聚异丁烯的突出特点之一是具有优异的气密性,由于两个取代甲基的存在,导致分子链运动缓慢和自由体积小,因而产生低的扩散系数和气体渗透性。通常,低分子量聚异丁烯和中分子量聚异丁烯可以用作密封剂和增塑剂。高分子量聚异丁烯用作塑料、生胶及热塑弹性体的抗冲击改性添加剂等;加入少量高分子量聚异丁烯,可以大幅度提高和改善冲击强度、撕裂强度、拉伸断裂性能、阻隔性能、柔韧性等性能。
在一实施例中,为了增加高分子记忆密封层的密封性,聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯。
增粘树脂是指能够提高橡胶材料粘性,尤其是表面粘性的小分子化合物,是橡胶制品和轮胎生产过程中必不可少的配合材料之一。增粘树脂包括:天然系列树脂和合成系列树脂。天然系列树脂包括松香(脂松香、妥尔油松香、木松香)、松香衍生物(氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香)和萜烯树脂(α-萜烯树脂、β-萜烯树脂、萜烯酚醛树脂);合成系列树脂包括聚合树脂(C5,C9和C5/C9石油树脂、二环戊二烯树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂)和缩合树脂(烷基酚醛树脂、二甲苯树脂)。增粘树脂多数情况下作为配合剂以增大聚合物粘合力,提高初粘性,降低操作或加工粘度。
炭黑是一种无定形碳,一种轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。炭黑对橡胶具有补强作用,用于橡胶的补强剂。
碳酸钙在橡胶行业可用作填料,其在橡胶体系中,容易混练,分散均匀,可提高材料的补强作用,并可使材料柔软,还能提高压出加工性能和模型流动性,使材料制品具有表面光滑、伸长率大、抗张强度高、永久变形小、耐弯曲性能好、耐撕裂强度高等特点。另外,碳酸钙可根据生产需求与其它填充料配合使用,如:炭黑等,达到补强、填充、改善加工工艺和提高材料制品性能。在一实施例中,碳酸钙是轻质碳酸钙。轻质碳酸钙粉体颗粒形状规则、粒径分布较窄、粒径也小,其用作填料能够起到更好的作用。
本发明实施例的高分子记忆密封层的主要成分包括SEBS、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙;这些成分使得该高分子记忆密封层的拉伸强度、剥离强度、拉断伸长率、低温弯曲无裂纹、软化点、初粘性等关键性能指标超越同类材料,弹性好,热稳定性好,密封性好,将该高分子记忆密封层增加到现有雪地轮胎的结构上,即在位于接地部的气密层位置,通过底胶层增加一层高分子记忆密封层,使高分子记忆密封层、底胶层与气密层粘结为一体,故在冬季冰雪湿地和夏季高温干地,在外界温度(在温度范围:-35℃-115℃)环境下非常稳定;高分子记忆密封层设置在雪地轮胎接地部的内侧,可以吸收并降低噪音,该新型四季轮胎在夏季高温环境下,以时速120km/h行驶时,胎噪测试比原雪地轮胎噪音降低了8-10分贝,这种新型的四季轮胎可达到夏季使用静音舒适,抓地力强,操控性能好,并且对轮胎底部胎面与地面的反弹力起到了缓冲的作用,大幅度提升了原冬季雪地轮胎在夏季高温环境下的耐磨度。这种新型的全天候四季轮胎可以兼顾到冬季冰雪湿地和夏季高温干地,有利于延长轮胎的使用寿命,更加耐用,极大提高汽车冬夏季节行驶的安全性,避免冬夏季节交替更换轮胎的麻烦,同时高分子记忆密封层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,可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故。本实施例的新型的全天候四季轮胎经实际使用检验,行驶时舒适平稳,噪音低,耐磨强,气密层4、底胶层5和高分子记忆密封层6的结构设置,并未对轮胎气密性产生不利影响。
其中,气密层4的材料是丁基橡胶。
其中,高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,L1是接地部的宽度减去1cm的宽度值,L2是接地部的宽度加上1cm的宽度值,即高分子记忆密封层的宽度范围是接地部的宽度±1cm。当雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm,例如:3mm、4mm、5mm、6mm,等等;当雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm,例如:5mm、10mm、15mm,等等。
在一实施例中,接地部10还包括保护膜层7,保护膜层7为接地部10内侧的最外层,并与高分子记忆密封层6邻靠粘接在一起。
结合参见图2,图2是本发明全天候四季轮胎的制备方法一实施例的流程示意图,本实施例的制备方法能够制备出上述的全天候四季轮胎,相关内容的详细说明请参见上述全天候四季轮胎部分,在此不再赘叙。该方法包括:
步骤S101:提供高分子记忆密封材料,其中,高分子记忆密封材料的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,SEBS的质量百分含量是15-35%,橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,增粘树脂的质量百分含量是10-24%,炭黑的质量百分含量是3-8%,碳酸钙的质量百分含量是8-20%。
步骤S102:利用高分子记忆密封材料制备全天候四季轮胎,其中,全天候四季轮胎包括雪地轮胎的胎体100,胎体100包括接地部10和胎侧部3,接地部10还包括气密层4、底胶层5以及高分子记忆密封层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,高分子记忆密封层6的材料是高分子记忆密封材料。
本发明实施例的高分子记忆密封层的主要成分包括SEBS、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙;这些成分使得该高分子记忆密封层的拉伸强度、剥离强度、拉断伸长率、低温弯曲无裂纹、软化点、初粘性等关键性能指标超越同类材料,弹性好,热稳定性好,密封性好,将该高分子记忆密封层增加到现有雪地轮胎的结构上,即在位于接地部的气密层位置,通过底胶层增加一层高分子记忆密封层,使高分子记忆密封层、底胶层与气密层粘结为一体,故在冬季冰雪湿地和夏季高温干地,在外界温度(在温度范围:-35℃-115℃)环境下非常稳定;高分子记忆密封层设置在雪地轮胎接地部的内侧,可以吸收并降低噪音,该新型四季轮胎在夏季高温环境下,以时速120km/h行驶时,胎噪测试比原雪地轮胎噪音降低了8-10分贝,这种新型的四季轮胎可达到夏季使用静音舒适,抓地力强,操控性能好,并且对轮胎底部胎面与地面的反弹力起到了缓冲的作用,大幅度提升了原冬季雪地轮胎在夏季高温环境下的耐磨度。这种新型的全天候四季轮胎可以兼顾到冬季冰雪湿地和夏季高温干地,有利于延长轮胎的使用寿命,更加耐用,极大提高汽车冬夏季节行驶的安全性,避免冬夏季节交替更换轮胎的麻烦,同时高分子记忆密封层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,可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故。本实施例的新型的全天候四季轮胎经实际使用检验,行驶时舒适平稳,噪音低,耐磨强,气密层4、底胶层5和高分子记忆密封层6的结构设置,并未对轮胎气密性产生不利影响。另外,该制备方法工艺简单,原料来源广泛,成本低廉,利于普及推广应用。
其中,聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯;碳酸钙是轻质碳酸钙;气密层的材料是丁基橡胶。
其中,高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,L1是接地部的宽度减去1cm的宽度值,L2是接地部的宽度加上1cm的宽度值;当雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm;当雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm。
本实施例中制备全天候四季轮胎,可以从两个方面切入,一个是通过原材料按照轮胎的正常的制造过程制备,只是在制造过程中增加高分子记忆密封层的工艺;一个是以已成型的雪地轮胎为基础,对已成型的雪地轮胎进行加工,升级为新型的全天候四季轮胎。下面分别从这两个方面来说明本发明的制备方法。
如果通过原材料按照轮胎的正常的制造过程制备,在一实施例中,高分子记忆密封材料是高分子记忆密封胶贴片,步骤S102中,利用高分子记忆密封材料制备全天候四季轮胎,具体可以包括:将高分子记忆密封胶贴片通过底胶与轮胎气密层粘结为一体,成为第一半成品;以及,将第一半成品加工成型,并经硫化工艺处理后,即得全天候四季轮胎。
需要说明的是,在成型并经硫化工艺处理时,由于高分子记忆密封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、硫化工艺处理作业能够顺畅进行,在高分子记忆密封胶贴片的外表面设置一层保护膜(即上述的保护膜层7),以起到隔离防粘接的作用,具体实施时,保护膜选为耐高温(如200℃以上)的硅油纸。
该方法工艺简单,生产方便,适用于在轮胎正常制造过程中使用,其中,高分子记忆密封胶贴片的厚度可以根据生产的轮胎类型确定,如3-6mm;把高分子记忆密封胶贴片与气密层融合成一个整体的气密层,以取代传统轮胎的单一的气密层,该结构不仅没有破坏轮胎原来气密层的功能,更吸收并平衡轮胎接地面的温度,大大改善因外界温度变化导致轮胎抓地性和牵引性功能降低,这种新型的全天候四季轮胎可以兼顾到冬季冰雪湿地和夏季高温干地,又增加轮胎接地部抗刺扎防漏气的性能,可谓一举数得。
如果以已成型的雪地轮胎为基础,对已成型的雪地轮胎进行加工升级,在一实施例中,高分子记忆密封材料是高分子记忆密封弹性体胶,步骤S102中,利用高分子记忆密封材料制备全天候四季轮胎,具体可以包括:提供雪地轮胎;在雪地轮胎的内侧覆盖一层底胶,获得底胶层;以及,在底胶层上覆盖一层高分子记忆密封弹性体胶,进而得到全天候四季轮胎。具体地,将雪地轮胎的内侧清洗干净后烘干,再对其进行检查、称重;烘干、检查后,在雪地轮胎的接地部的内侧,喷涂一层底胶后烘干,再喷涂一层高分子记忆密封弹性体胶;对涂上高分子记忆密封弹性体胶的轮胎进行平衡处理后冷却至常温,然后称重、包装,即得升级后的新型的全天候四季轮胎。
该方法工艺简单,加工方便,适用于对已成型雪地轮胎进行升级,其中,喷涂底胶和喷涂高分子记忆密封弹性体胶的过程可以均是一次成型;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。
根据上述不同的制备工艺,对高分子记忆密封材料不同的要求,步骤S101中,提供高分子记忆密封材料,可以有两种不同的方法:
一种是:将高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶。
另一种是:将高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶;将高分子记忆密封弹性体胶通过挤出机挤出成型,得到高分子记忆密封胶贴片。
高分子记忆密封材料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。
下面以具体的实施例来说明本发明的高分子记忆密封材料的性能及利用高分子记忆密封材料修补胎肩创口后的性能结果。
实施例1:
高分子记忆密封材料各个成分的质量百分含量分别是:27%的SEBS,15%的橡胶填充油,12%的聚异丁烯,22%的增粘树脂,6%的炭黑,18%的碳酸钙。
实施例2:
高分子记忆密封材料各个成分的质量百分含量分别是: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,15%的碳酸钙。
实施例3:
高分子记忆密封材料各个成分的质量百分含量分别是:35%的SEBS,18%的橡胶填充油,8%的聚异丁烯,24%的增粘树脂,5%的炭黑,10%的碳酸钙。
上述特定重量百分含量的原料制得的高分子记忆密封材料的材质各关键性能指标经试验检测结果如表1所示:
表1
利用上述实施例1-3的高分子记忆密封材料分别制备新型的全天候四季轮胎,即表2-表5中的新型全天候四季轮胎1、新型全天候四季轮胎2、新型全天候四季轮胎3,对新型的全天候四季轮胎在噪音、散热、耐磨、抗刺扎性能进行测试,结果如表2至表5。
表2噪音实验数据:胎噪
表3散热实验数据:轮胎内部温度
表4耐磨实验数据:可磨损里程
表5抗刺扎实验数据:轮胎胎压
从上述测试结果可知,本发明实施例的高分子记忆密封材料的拉伸强度、剥离强度、拉断伸长率、低温弯曲无裂纹、软化点、初粘性等关键性能指标超越同类材料,弹性好,热稳定性好,密封性好,将该高分子记忆密封层增加到现有雪地轮胎的结构上,即在位于接地部的气密层位置,通过底胶层增加一层高分子记忆密封层,使高分子记忆密封层、底胶层与气密层粘结为一体,故在冬季冰雪湿地和夏季高温干地,在外界温度(在温度范围:-35℃-115℃)环境下非常稳定;高分子记忆密封层设置在雪地轮胎接地部的内侧,可以吸收并降低噪音,该新型四季轮胎在夏季高温环境下,以时速120km/h行驶时,胎噪测试比原雪地轮胎噪音降低了8-10分贝,这种新型的四季轮胎可达到夏季使用静音舒适,抓地力强,操控性能好,并且对轮胎底部胎面与地面的反弹力起到了缓冲的作用,大幅度提升了原冬季雪地轮胎在夏季高温环境下的耐磨度。这种新型的全天候四季轮胎可以兼顾到冬季冰雪湿地和夏季高温干地,有利于延长轮胎的使用寿命,更加耐用,极大提高汽车冬夏季节行驶的安全性,避免冬夏季节交替更换轮胎的麻烦,同时高分子记忆密封层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,可避免汽车行驶过程中扎钉漏气引发的安全事故。本实施例的新型的全天候四季轮胎经实际使用检验,行驶时舒适平稳,噪音低,耐磨强,气密层4、底胶层5和高分子记忆密封层6的结构设置,并未对轮胎气密性产生不利影响。另外,该方法工艺简单,原料来源广泛,成本低廉,利于普及推广应用。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种全天候四季轮胎,所述全天候四季轮胎包括胎体,所述胎体包括接地部和胎侧部,其特征在于,所述胎体为雪地轮胎的胎体,所述接地部还包括气密层、底胶层以及高分子记忆密封层,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,其中,所述高分子记忆密封层的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,所述SEBS的质量百分含量是15-35%,所述橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,所述聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,所述增粘树脂的质量百分含量是10-24%,所述炭黑的质量百分含量是3-8%,所述碳酸钙的质量百分含量是8-20%。
2.根据权利要求1所述的全天候四季轮胎,其特征在于,所述聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯;所述碳酸钙是轻质碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的全天候四季轮胎,其特征在于,所述气密层的材料是丁基橡胶。
4.根据权利要求1所述的全天候四季轮胎,其特征在于,所述高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,所述L1是所述接地部的宽度减去1cm的宽度值,所述L2是所述接地部的宽度加上1cm的宽度值;
当所述雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm;当所述雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm。
5.一种全天候四季轮胎的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
提供高分子记忆密封材料,其中,所述高分子记忆密封材料的主要成分包括:SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、橡胶填充油、聚异丁烯、增粘树脂、炭黑以及碳酸钙,所述SEBS的质量百分含量是15-35%,所述橡胶填充油的质量百分含量是8-25%,所述聚异丁烯的质量百分含量是4-12%,所述增粘树脂的质量百分含量是10-24%,所述炭黑的质量百分含量是3-8%,所述碳酸钙的质量百分含量是8-20%;
利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,其中,所述全天候四季轮胎包括雪地轮胎的胎体,所述胎体包括接地部和胎侧部,所述接地部还包括气密层、底胶层以及高分子记忆密封层,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,所述高分子记忆密封层的材料是所述高分子记忆密封材料。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述聚异丁烯是数均分子量为200-10000的低分子量聚异丁烯;所述碳酸钙是轻质碳酸钙;所述气密层的材料是丁基橡胶。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述高分子记忆密封层的宽度范围是L1-L2,所述L1是所述接地部的宽度减去1cm的宽度值,所述L2是所述接地部的宽度加上1cm的宽度值;
当所述雪地轮胎为轿车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是3-6mm;当所述雪地轮胎为卡车或客车的雪地轮胎时,所述高分子记忆密封层的厚度范围是5-15mm。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述高分子记忆密封材料是高分子记忆密封胶贴片,所述利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,包括:
将所述高分子记忆密封胶贴片通过底胶与轮胎气密层粘结为一体,成为第一半成品;
将所述第一半成品加工成型,并经硫化工艺处理后,即得所述全天候四季轮胎。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述高分子记忆密封材料是高分子记忆密封弹性体胶,所述利用所述高分子记忆密封材料制备所述全天候四季轮胎,包括:
提供雪地轮胎;
在所述雪地轮胎的内侧覆盖一层底胶,获得底胶层;
在所述底胶层上覆盖一层所述高分子记忆密封弹性体胶,进而得到所述全天候四季轮胎。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述提供高分子记忆密封材料,包括:
将所述高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶;
或者,所述提供高分子记忆密封材料,包括:
将所述高分子记忆密封材料的主要成分混合,通过挤出机挤出,得到高分子记忆密封弹性体胶;
将所述高分子记忆密封弹性体胶通过所述挤出机挤出成型,得到高分子记忆密封胶贴片。
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