CN114106425A - 一种使用后可变颜色的彩色轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于轮胎制造技术领域，涉及一种使用后可变颜色的彩色轮胎，包括半成品胎面、半成品胎侧和彩色覆盖胶，半成品胎面由彩色胎面胶和浅色基部胶组成，半成品胎侧由非污染胎侧胶和非污染耐磨胶组成，彩色覆盖胶包括胎面彩色覆盖胶、胎侧彩色覆盖胶和彩色耐磨胶；胎面彩色覆盖胶和胎侧彩色覆盖胶为同种胶料。其制造方法包括成型一段工序、成型二段工序以及硫化步骤，不需要特殊加工模具和复杂的后处理工序，工艺更简单，且胎侧部位彩胶用胶量更少，成本更低。本发明所提供的使用后可变颜色的彩色轮胎，新胎时整体均为彩色，而不是局部彩色，轮胎使用前期在磨耗到一定程度时，就可以使胎面呈现出另外一种颜色，并且轮胎整个生命周期均为彩色。

Description

一种使用后可变颜色的彩色轮胎及其制造方法

技术领域

本发明属于轮胎制造技术领域，涉及彩色轮胎及其实现方法，具体涉及一种使用后可变颜色的彩色轮胎及其制造方法。

背景技术

彩色轮胎外观炫丽多彩，打破了轮胎只有黑色的传统形象，但由于彩色轮胎生产工艺复杂，产品质量问题较多，生产成本高、难度大，目前在市场上非常稀有。名称为“一种带有彩色图案的轮胎及其生产方法”，申请号为CN201110459939.0的已公开专利所提供的技术方案中，可以使轮胎侧面呈现多种颜色和图案，胎胚成型时，在胎侧部位贴合彩色胶片，硫化模具对应胎侧的位置设有环形凹槽，凹槽内设有与预先设定的图案相对应的凸起，该凸起与胎胚中彩色胶片的位置相对应，由此而形成的轮胎在胎侧位置具有一个高于正常胎侧轮廓的凸台，凸台上表面具有凹陷的图案，凹陷部分至少具有一种与轮胎基本颜色不同的颜色，将凸台多余部分打磨掉，即可呈现彩胶形状规则的彩色轮胎。采用上述专利方法，需要加工特殊的轮胎模具，还需要经过一系列后处理工序；这种方法只能使轮胎胎侧的局部实现彩色，不能使轮胎整体呈现彩色；轮胎颜色及位置是固定的，不能随使用而变化。名称为“一种轮胎”，申请号为CN201220527863.0的实用新型专利中，生产的轮胎胎面部位有2种胶料，包括正常胎面胶和警示层胶，当轮胎磨耗到寿命结束(距离沟槽底部1.6mm)时，可显示出内部警示层，提醒车主及时更换轮胎。该产品除警示层外，均为普通的黑色轮胎，不能生产彩色轮胎，该警示层不能承担胎面胶作用，该轮胎几乎整个生产周期均为普通的黑色，只有在即将报废时起才能显示警示颜色。

现有轮胎大多数为黑色，少量轮胎的局部为彩色，如果生产整体均为彩色的轮胎，需要将轮胎外层胶料全部更换为彩色胶料。采用传统结构直接更换彩胶时，由于传统结构胎肩处有胎面胶、翼胶、胎侧胶三种胶料，因此会存在色差问题，影响彩色轮胎外观；而且轮胎在使用过程中自始至终均为同一颜色，不会产生其它颜色，无法实现可变颜色，也无法保证色彩的稳定性。另外，按照传统的结构生产彩色轮胎，彩色胶料回收利用困难，浪费大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种使用后可变颜色的彩色轮胎及其制造方法，所生产的彩色轮胎在装车后表面无色差，轮胎使用前期在磨耗到一定程度时，即可实现颜色变化，出现与原有颜色不同的另一种颜色，外观更加炫酷；轮胎色彩稳定，不易发生迁移变色；并且本发明通过特殊结构及配方调整，可使彩色胶料回收利用率高，减少浪费。

本发明的技术方案是：

一种使用后可变颜色的彩色轮胎，包括半成品胎面、半成品胎侧和彩色覆盖胶；

所述半成品胎面由彩色胎面胶和浅色基部胶组成；上述半成品胎面中，彩色胎面胶贴合并覆盖在浅色基部胶上表面。基部胶采用浅色，目的是方便胎面部件回收利用，减少浪费。如果采用深色基部胶，或者在增加其他颜色的胶料，胎面半成品在回收时会导致各种颜色混在一起，无法再利用。

所述半成品胎侧由非污染胎侧胶和非污染耐磨胶组成；不在半部件上增加其他颜色胶料，目的是方便回收利用，减少浪费；采用非污染配方胶料可防止彩色胶料发生迁移变色，保证彩胶颜色的稳定性。常规胎侧胶配方中含有的部分组分会向彩色胶料迁移造成变色，为了防止彩色胶料变色，将胎侧胶中该部分组分进行替换或删除，得到的这种不会造成彩胶变色的胎侧称为非污染胎侧胶；同样的，常规耐磨胶中含有部分组分会向彩色胶料迁移造成变色，为防止彩色胶料变色，将耐磨胶中该部分组分进行替换或删除，得到的不会造成彩胶变色的耐磨胶称为非污染耐磨胶。

所述彩色覆盖胶包括胎面彩色覆盖胶、胎侧彩色覆盖胶和彩色耐磨胶；所述胎面彩色覆盖胶和胎侧彩色覆盖胶为同种胶料，仅尺寸不同，目的是防止色差产生；胎面彩色覆盖胶和胎侧彩色覆盖胶的配方包括如下组分：

天然胶35～45份，氯丁橡胶15～25份，顺丁橡胶25～45份，高分散白炭黑20～40份，硅烷偶联剂1.6～3.2份，高岭土10～20份，防护蜡1.5～2.5份，硬脂酸1.5～2.5份，钛白粉1.0～2.0 份，增粘树脂3.0～5.0份，颜料0.5～1.0份，不溶性硫黄3.0～3.5份，促进剂DM0.3～0.6份，促进剂DPG 0.3～0.5份。

进一步的，所述胶料配方包括如下组分：天然胶38～42份，氯丁橡胶18～22份，顺丁橡胶33～37份，高分散白炭黑25～35份，硅烷偶联剂2.0～3.0份，高岭土12～16份，防护蜡1.7～2.3 份，硬脂酸1.7～2.3份，钛白粉1.3～1.7份，增粘树脂3.5～4.5份，颜料0.6～0.8份，不溶性硫黄3.1～3.3份，促进剂DM 0.4～0.5份，促进剂DPG 0.4～0.5份。

进一步的，所述胶料配方包括如下组分：天然胶40份，氯丁橡胶20份，顺丁橡胶35份，高分散白炭黑30份，硅烷偶联剂2.4份，高岭土15份，防护蜡2.0份，硬脂酸2.0份，钛白粉1.5份，增粘树脂4.0份，颜料0.8份，不溶性硫黄3.2份，促进剂DM 0.5份，促进剂DPG 0.4份。

本发明还提供了一种使用后可变颜色的彩色轮胎的制造方法，包括以下步骤：

(1)成型一段工序：半成品胎侧贴合完成后，在非污染耐磨胶上表面贴合彩色耐磨胶，彩色耐磨胶的一端端点位于非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处，另一端端点在非污染耐磨胶下边缘附近；在非污染胎侧胶上表面贴合胎侧彩色覆盖胶，胎侧彩色覆盖胶的一端端点与彩色耐磨胶在非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处搭接；

(2)成型二段工序：半成品胎面压合完成后，在半成品胎面的上表面贴合胎面彩色覆盖胶，胎面彩色覆盖胶与胎侧彩色覆盖胶搭接，完成胎胚；

胎面彩色覆盖胶的厚度设计要在能覆盖胎面的基础上尽量减薄，减少对胎面性能的影响。

(3)将胎胚装入模具进行硫化，硫化完成后，进行卸胎、后充气、品质检查后，存储。

在进行硫化时，如果模具生产过其它颜色产品，则在生产前需清理模具，防止污染。

进一步的，所述步骤(1)中彩色耐磨胶的一端端点位于非污染胎侧胶与非污染耐磨胶搭接交界处，另一端端点沿非污染耐磨胶贴合至临近非污染耐磨胶下边缘，要求制得的成品上彩色耐磨胶能够包过轮胎胎趾位置。

进一步的，所述胎侧彩色覆盖胶的一端端点与彩色耐磨胶在非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处搭接，另一端端点与胎面彩色覆盖胶相搭接，防止露出底部其他颜色胶料。

进一步的，所述步骤(2)中胎胚完成后，需进行必要防护，防止污染；所述步骤(3)硫化完成后，轮胎在卸胎、后充气、品质检查、存储等各工序均需防止污染。

本发明的有益效果：

本发明所提供的使用后可变颜色的彩色轮胎，新胎时整体均为彩色，而不是局部彩色，轮胎使用前期在磨耗到一定程度时，就可以使胎面呈现出另外一种颜色，并且轮胎整个生命周期均为彩色。本发明所提供的制造方法不需要特殊加工模具，使用普通模具即可生产，也不需要打磨、描边、烘胎等复杂的后处理工序，工艺更简单，且胎侧部位彩胶用胶量更少，成本更低。

附图说明

图1为本发明提供的半成品胎面结构示意图；

图2为本发明提供的半成品胎侧结构示意图；

图3为本发明制造方法中成型一段工序的结构示意图；

图4为本发明制造方法中成型二段工序的结构变化示意图；

图5为本发明制造方法制得的成品的结构分布示意图；

图6为本发明所提供的成品新胎的轮胎样式效果图；

图7为本发明所提供的成品磨耗后的轮胎样式效果图；

上述各图中，1、彩色胎面胶；2、浅色基部胶；3、非污染胎侧胶；4、非污染耐磨胶；5、胎面彩色覆盖胶；6、胎侧彩色覆盖胶；7、彩色耐磨胶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了进一步理解本发明，将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例提供了一种使用后可变颜色的彩色轮胎，包括半成品胎面、半成品胎侧和彩色覆盖胶。如图1所示，半成品胎面由彩色胎面胶1和浅色基部胶2组成。如图2所示，半成品胎侧由非污染胎侧胶3和非污染耐磨胶4组成。彩色覆盖胶包括胎面彩色覆盖胶5、胎侧彩色覆盖胶6和彩色耐磨胶7。

在胎面部位和胎侧部位的彩色覆盖胶片为同一种胶料，为同时满足胎面和胎侧的性能要求，专门研究开发了一种覆盖胶配方，包括如下组分：

天然胶40份，氯丁橡胶20份，顺丁橡胶35份，高分散白炭黑30份，硅烷偶联剂2.4份，高岭土15份，防护蜡2.0份，硬脂酸2.0份，钛白粉1.5份，增粘树脂4.0份，颜料0.8 份，不溶性硫黄3.2份，促进剂DM 0.5份，促进剂DPG 0.4份。

在任一具体实施例中，胎面及胎侧彩色覆盖胶配方还可以包括如下重量份的组分：

天然胶35份，氯丁橡胶15份，顺丁橡胶25份，高分散白炭黑20份，硅烷偶联剂1.6份，高岭土10份，防护蜡1.5份，硬脂酸1.5份，钛白粉1.0份，增粘树脂3.0份，颜料0.5 份，不溶性硫黄3.0份，促进剂DM 0.3份，促进剂DPG 0.3份。

或包括如下重量份的组分：

天然胶45份，氯丁橡胶25份，顺丁橡胶45份，高分散白炭黑40份，硅烷偶联剂3.2份，高岭土20份，防护蜡2.5份，硬脂酸2.5份，钛白粉2.0份，增粘树脂5.0份，颜料1.0 份，不溶性硫黄3.5份，促进剂DM 0.6份，促进剂DPG 0.5份。

或包括如下重量份的组分：

天然胶38份，氯丁橡胶18份，顺丁橡胶33份，高分散白炭黑25份，硅烷偶联剂2.0份，高岭土12份，防护蜡1.7份，硬脂酸1.7份，钛白粉1.3份，增粘树脂3.5份，颜料0.6 份，不溶性硫黄3.1份，促进剂DM 0.4份，促进剂DPG 0.4份。

或包括如下重量份的组分：

天然胶42份，氯丁橡胶22份，顺丁橡胶37份，高分散白炭黑35份，硅烷偶联剂3.0份，高岭土16份，防护蜡2.3份，硬脂酸2.3份，钛白粉1.7份，增粘树脂4.5份，颜料0.8 份，不溶性硫黄3.3份，促进剂DM 0.5份，促进剂DPG 0.5份。

彩色覆盖胶片既位于胎面部位，又位于胎侧部位，所以上述配方既要满足胎面耐磨耗、耐老化、低滚阻等性能要求，又要满足胎侧耐疲劳等性能要求，同时还要便于生产。为满足以上要求，配方中采用了氯丁橡胶和高含量的白炭黑进行搭配的方案。该配方中使用高分散白炭黑取代炭黑，可以有效降低胶料的潘恩效应以及高温下损耗角正切tanδ，进而改善轮胎的滚动阻力。如果使用全白炭黑的胎面胶料，可降低20％的滚动阻力及约50％的胎面滞后性能，从而节约3％以上的燃油。配方中采用的氯丁橡胶属于不饱和碳链橡胶，大分子链上每四个碳原子便有一个双键，但它介于不饱和与饱和聚合物之间，具有极性和较高的结晶性，所以氯丁橡胶具有较高的力学性能；其耐磨耗性能和耐老化性能均优于天然橡胶，可满足胎面要求；并且其耐疲劳性能优异，足以满足胎侧要求。

另外，氯丁橡胶在加工过程中极易发生交联，混炼工艺条件较为苛刻，在轮胎配方中只有极少量的应用，且都是应用在胎面、胎侧之外的部位。本发明所研发设计的配方成功将氯丁橡胶应用到了胎面和胎侧配方中，同时，为了减少该配方的改变对胎面性能的影响，在进行胎面彩色覆盖胶片的厚度设计时，要保证覆盖整个胎面部位同时尽量减薄，使轮胎使用后能够尽快磨耗掉表面胶片，露出底部真正的胎面胶。

实施例2

本实施例提供了一种制造方法，包括如下步骤：

半成品胎侧(由非污染胎侧胶3和非污染耐磨胶4组成)贴合完成后，如图3所示的成型一段工序中，在非污染耐磨胶4上表面贴合彩色耐磨胶7，彩色耐磨胶7的一端端点位于非污染胎侧胶3与非污染耐磨胶4交界处，另一端端点沿非污染耐磨胶4上表面贴合延伸至非污染耐磨胶4下边缘附近，位置满足的要求是在成品上彩色耐磨胶7能够包过轮胎胎趾位置；在非污染胎侧胶3上表面贴合胎侧彩色覆盖胶6，胎侧彩色覆盖胶6的一端端点与彩色耐磨胶7在非污染胎侧胶3与非污染耐磨胶4交界处搭接，其另一端端点不得进入冠带层下方，并且能够和胎面彩色覆盖胶相搭接。

如图4所示的成型二段工序中，半成品胎面(由彩色胎面胶1和浅色基部胶2组成)压合完成后，在半成品胎面的上表面贴合胎面彩色覆盖胶5，胎面彩色覆盖胶5与胎侧彩色覆盖胶6搭接，完成胎胚，如图5所示，胎侧彩色覆盖胶6的一端端点与彩色耐磨胶7在非污染胎侧胶3与非污染耐磨胶4交界处搭接，另一端端点与胎面彩色覆盖胶5相搭接，防止露出底部其他颜色胶料。

将胎胚装入模具进行硫化，如果模具生产过其它颜色产品，则在生产前需清理模具，防止污染；硫化完成后，轮胎在卸胎、后充气、品质检查、存储等各工序均需防止污染。最终得到成品轮胎样式如图6所示，磨耗后的效果如图7所示。

上述说明仅为本发明的优选实施例，并非是对本发明的限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改型等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种使用后可变颜色的彩色轮胎，其特征在于，包括半成品胎面、半成品胎侧和彩色覆盖胶，所述半成品胎面由彩色胎面胶和浅色基部胶组成，所述半成品胎侧由非污染胎侧胶和非污染耐磨胶组成，所述彩色覆盖胶包括胎面彩色覆盖胶、胎侧彩色覆盖胶和彩色耐磨胶；

所述胎面彩色覆盖胶和胎侧彩色覆盖胶为同种胶料，胶料配方包括如下组分：

天然胶35～45份，氯丁橡胶15～25份，顺丁橡胶25～45份，高分散白炭黑20～40份，硅烷偶联剂1.6～3.2份，高岭土10～20份，防护蜡1.5～2.5份，硬脂酸1.5～2.5份，钛白粉1.0～2.0份，增粘树脂3.0～5.0份，颜料0.5～1.0份，不溶性硫黄3.0～3.5份，促进剂DM 0.3～0.6份，促进剂DPG 0.3～0.5份。

2.根据权利要求1所述的彩色轮胎，其特征在于，所述胶料配方包括如下组分：

天然胶38～42份，氯丁橡胶18～22份，顺丁橡胶33～37份，高分散白炭黑25～35份，硅烷偶联剂2.0～3.0份，高岭土12～16份，防护蜡1.7～2.3份，硬脂酸1.7～2.3份，钛白粉1.3～1.7份，增粘树脂3.5～4.5份，颜料0.6～0.8份，不溶性硫黄3.1～3.3份，促进剂DM 0.4～0.5份，促进剂DPG 0.4～0.5份。

3.根据权利要求1所述的彩色轮胎，其特征在于，所述胶料配方包括如下组分：

天然胶40份，氯丁橡胶20份，顺丁橡胶35份，高分散白炭黑30份，硅烷偶联剂2.4份，高岭土15份，防护蜡2.0份，硬脂酸2.0份，钛白粉1.5份，增粘树脂4.0份，颜料0.8份，不溶性硫黄3.2份，促进剂DM 0.5份，促进剂DPG 0.4份。

4.权利要求1或3任一项所述的使用后可变颜色的彩色轮胎的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)成型一段工序：半成品胎侧贴合完成后，在非污染耐磨胶上表面贴合彩色耐磨胶，彩色耐磨胶的一端端点位于非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处，另一端端点在非污染耐磨胶下边缘附近；在非污染胎侧胶上表面贴合胎侧彩色覆盖胶，胎侧彩色覆盖胶的一端端点与彩色耐磨胶在非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处搭接；

(2)成型二段工序：半成品胎面压合完成后，在半成品胎面的上表面贴合胎面彩色覆盖胶，胎面彩色覆盖胶与胎侧彩色覆盖胶搭接，完成胎胚；

(3)将胎胚装入模具进行硫化，硫化完成后，进行卸胎、后充气、品质检查后，存储。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中彩色耐磨胶的一端端点位于非污染胎侧胶与非污染耐磨胶搭接交界处，另一端端点沿非污染耐磨胶贴合至临近非污染耐磨胶下边缘，要求制得的成品上彩色耐磨胶能够包过轮胎胎趾位置。

6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述胎侧彩色覆盖胶的一端端点与彩色耐磨胶在非污染胎侧胶与非污染耐磨胶交界处搭接，另一端端点与胎面彩色覆盖胶相搭接，防止露出底部其他颜色胶料。

7.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中胎胚完成后，需进行必要防护，防止污染；所述步骤(3)硫化完成后，轮胎在卸胎、后充气、品质检查、存储等各工序均需防止污染。

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