CN115386147A - 一种飞机轮胎子口护胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种飞机轮胎子口护胶及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明通过合理的配方配备，使子口护胶具有拉伸强度和撕裂强度高、硬度高、热稳定性好、耐切割和耐磨性能好的性能特点，同时有能导静电的优点；对于超高速、超高载飞机轮胎，子口护胶的耐切割性能好、拉伸强度和撕裂强度高，可以避免子口护胶被切割、撕裂而引起裂纹。子口护胶的耐热老化性能和热稳定性好，可以避免子口护胶与相邻部件间出现脱空，轮胎使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种飞机轮胎子口护胶及其制备方法。
背景技术
因超高速、超高载飞机轮胎的使用条件是载荷超大、速度超高，使得胎圈部位受力大、变形大、变形频率高，子口护胶部位很容易出现裂纹和内部脱空。现有的超高速、超高载飞机轮胎存在子口护胶部位易出现内部脱空、裂口等质量问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞机轮胎子口护胶及其制备方法，可以避免子口护胶出现裂口和脱空。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种飞机轮胎子口护胶，包括以下重量份的制备原料：天然橡胶90～100份；
顺丁橡胶BR9000 0～10份；
高结构高耐磨炭黑N375 50～60份；
酚醛补强树脂HY-205 5～10份；
促进剂H 0.5～1份；
抗撕裂树脂RT102或SL-6903 2～3份；
热稳定剂HS-80 1～3份；
抗硫化返原剂WK-901 0.5～1份；
碳纳米管GTR-300-02 2～3份；
氧化锌3～5份；
对苯二胺类防老剂4020 1～3份；
酮胺类防老剂S-RD 1～2份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2～3份；
不溶性硫黄IS-HS-7020 2～3份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1～2份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶90份；
顺丁橡胶BR9000 10份；
高结构高耐磨炭黑N375 50份；
酚醛补强树脂HY-205 10份；
促进剂H1份；
抗撕裂树脂RT102或SL-6903 3份；
热稳定剂HS-80 2份；
抗硫化返原剂WK-901 0.5份；
碳纳米管GTR-300-02 2份；
氧化锌4份；
对苯二胺类防老剂4020 2份；
酮胺类防老剂S-RD 2份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2份；
不溶性硫黄IS-HS-7020 2份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1.5份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶95份；
顺丁橡胶BR9000 5份；
高结构高耐磨炭黑N375 55份；
酚醛补强树脂HY-205 8份；
促进剂H 0.8份；
抗撕裂树脂RT102或SL-6903 2.5份；
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不溶性硫黄IS-HS-7020 2.5份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1.5份。
优选的，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶100份；
顺丁橡胶BR9000 0份；
高结构高耐磨炭黑N375 60份；
酚醛补强树脂HY-205 5份；
促进剂H 0.5份；
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防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 3份；
不溶性硫黄IS-HS-7020 2.8份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS1份。
本发明提供了上述方案所述飞机轮胎子口护胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶进行塑炼，得到天然橡胶塑炼胶；
将所述天然橡胶塑炼胶和顺丁橡胶BR9000进行第一加压密炼，然后加入氧化锌、碳纳米管GTR-300-02、热稳定剂HS-80、酮胺类防老剂S-RD、对苯二胺类防老剂4020、防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H、酚醛补强树脂 HY-205、抗撕裂树脂RT102或SL-6903继续进行第二加压密炼，接着加入高结构高耐磨炭黑N375进行第三加压密炼，得到密炼混合物；
将所述密炼混合物置于开炼机中，加入不溶性硫黄IS-HS-7020、促进剂H、次磺酰胺类促进剂NS或NOBS、抗硫化返原剂WK-901进行混合，薄通并打三角包，调辊距至6～8mm，左右割刀，下片，冷却，停放，得到子口护胶混炼胶；
将所述子口护胶混炼胶进行硫化，得到飞机轮胎子口护胶。
优选的，所述薄通的次数为3次。
优选的，所述左右割刀各3次。
优选的，所述第一加压密炼的时间为2分钟；所述第二加压密炼的时间为2分钟；所述第三加压密炼的时间为4分钟。
优选的，所述混合的时间为5～6分钟。
优选的，所述硫化前，将子口护胶混炼胶贴于轮胎胎圈部位，制成轮胎胎坯，然后将所述轮胎胎坯进行硫化。
本发明提供了一种飞机轮胎子口护胶，包括以下重量份的制备原料：天然橡胶90～100份；顺丁橡胶BR9000 0～10份；高结构高耐磨炭黑N375 50～60 份；酚醛补强树脂HY-205 5～10份；促进剂H 0.5～1份；抗撕裂树脂RT102 或SL-6903 2～3份；热稳定剂HS-80 1～3份；抗硫化返原剂WK-901 0.5～1 份；碳纳米管GTR-300-02 2～3份；氧化锌3～5份；对苯二胺类防老剂4020 1～3份；酮胺类防老剂S-RD 1～2份；防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2～3 份；不溶性硫黄IS-HS-7020 2～3份；次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1～2份。
本发明使用天然橡胶为主材料，可使胶料具有弹性较高、生热较低的优点，拉伸强度和撕裂强度高，并具有良好的综合性能；加入高结构高耐磨炭黑，使胶料的耐磨性能好、硬度高，同时能导静电；在配方中加入碳纳米管，可使胶料具有较好的导热性能；加入抗撕裂树脂，使轮胎使用时胎圈部位不易出现因胶料被撕裂而出现裂口；加入热稳定剂和抗硫化返原剂，可使胶料具有良好的热稳定性和抗硫化返原性能，使子口护胶在胎圈部位温度高时胶料不降解或少降解，可明显的提高在高温状态时子口护胶的耐热性能；加入酚醛树脂，用于提高胶料的硬度；加入防护蜡和防老剂，使轮胎存放和使用过程胎圈部位不会出现老化裂纹。通过合理的配方配备，使子口护胶具有拉伸强度和撕裂强度高、硬度高、热稳定性好、耐切割和耐磨性能好的性能特点，同时有能导静电的优点；对于超高速、超高载飞机轮胎，子口护胶的耐切割性能好、拉伸强度和撕裂强度高，可以避免子口护胶被切割、撕裂而引起裂纹。子口护胶的耐热老化性能和热稳定性好，可以避免子口护胶与相邻部件间出现脱空，轮胎使用安全。
本发明制备的飞机轮胎子口护胶的性能如表1所示。
表1飞机轮胎子口护胶的性能
附图说明
图1为飞机轮胎子口护胶在轮胎中的位置示意图；图1中，1为胎面胶， 2为补强层，3为胎体帘布层，4为气密层，5为子口护胶，6为轮辋。
具体实施方式
本发明提供了一种飞机轮胎子口护胶，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶90～100份；
顺丁橡胶BR9000 0～10份；
高结构高耐磨炭黑N375 50～60份；
酚醛补强树脂HY-205 5～10份；
促进剂H 0.5～1份；
抗撕裂树脂RT102或SL-6903 2～3份；
热稳定剂HS-80 1～3份；
抗硫化返原剂WK-901 0.5～1份；
碳纳米管GTR-300-02 2～3份；
氧化锌3～5份；
对苯二胺类防老剂4020 1～3份；
酮胺类防老剂S-RD 1～2份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2～3份；
不溶性硫黄IS-HS-7020 2～3份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1～2份。
在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
以重量份数计，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括天然橡胶90～100份，优选为92～98份。在本发明的实施例中，具体为90份、95 份或100份。在本发明中，所述天然橡胶来源于云南天然橡胶产业集团江城有限公司。本发明采用的天然橡胶是国产天然橡胶中的高端产品，通过使用微生物将天然橡胶胶乳凝固，适当降低天然橡胶中的蛋白质含量，提高天然橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度，降低压缩生热，提高耐臭氧老化性能。本发明使用的天然橡胶具有比普通国产天然橡胶更高的强度、伸长率，更低的生热，更好的耐臭氧老化性能。表2为本发明所用天然橡胶的性能。
表2本发明天然橡胶的性能
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括顺丁橡胶BR9000 0～10份，优选为2～10份，更优选为5～10 份。在本发明的实施例中，所述顺丁橡胶BR9000的用量为0份、5份或10 份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括高结构高耐磨炭黑N375 50～60份，优选为52～58份，更优选为54～56份。在本发明的实施例中，具体为50份、55份或60份。在本发明中，所述高结构高耐磨炭黑能够提高飞机轮胎子口护胶的耐磨性能和硬度，同时能导静电。本发明加入高结构高耐磨炭黑，使胶料的耐磨性能好、硬度高，同时能导静电。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括酚醛补强树脂HY-205 5～10份，优选为6～9份，更优选为7～8 份。在本发明的实施例中，具体为5份、8份或10份。本发明加入酚醛补强树脂能够提高胶料的硬度，进而具有良好的耐磨性能和耐切割性能。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括促进剂H0.5～1份，优选为0.6～0.9份，更优选为0.7～0.8份。在本发明的实施例中，具体为0.5份、0.8份或1份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括抗撕裂树脂RT102或SL-6903 2～3份，优选为2.2～2.8份，更优选为2.4～2.6份。在本发明的实施例中，具体为2份、2.5份或3份。本发明加入抗撕裂树脂使轮胎使用时胎圈部位不易出现因胶料被撕裂而出现裂口。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括热稳定剂HS-80 1～3份，优选为1.5～2.5份，更优选为2份。在本发明的实施例中，具体为2份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括抗硫化返原剂WK-901 0.5～1份，优选为0.6～0.9份，更优选为 0.7～0.8份。在本发明的实施例中，具体为0.5份、0.8份或1份。本发明加入热稳定剂和抗硫化返原剂，可使胶料具有良好的热稳定性和抗硫化返原性能，使子口护胶在胎圈部位温度高时胶料不降解或少降解，可明显的提高在高温状态时子口护胶的耐热性能。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括碳纳米管GTR-300-02 2～3份，优选为2.2～2.8份，更优选为 2.4～2.6份。在本发明的实施例中，具体为2份。本发明采用的碳纳米管 GTR-300-2是采用改性催化碳气相沉淀法制的多壁纳米碳管，具有比表面积高、碳相纯度高、外径分布窄、超高长径比(长度/外径)的特点，用于橡胶制品，具有高导电、高导热和高耐磨的性能。在本发明中，所述碳纳米管 GTR-300-02的性能参数如表3所示。
表3碳纳米管GTR-300-02的性能参数
| 产品参数 | 产品指标 | 测试方法 |
| 外观 | 黑色粉末 | 目测 |
| 灰分％ | ≤3.0 | GB/T 3780.10 |
| 水分％ | ≤1.0 | GB/T 24491 |
| 堆密度g/ml | 0.060～0.090 | GB/T 24491 |
| 比表面积m<sup>2</sup>/g | 230～270 | GB/T 24491 |
| 电阻率mΩ.cm<sup>3</sup> | 80～100 | GB/T 24491 |
| 粒径(D50)μm | ≤10 | GB/T 24491 |
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括氧化锌3～5份，优选为3.5～4.5份。在本发明的实施例中，具体为4份或5份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括对苯二胺类防老剂4020 1～3份，优选为1.5～2.5份，在本发明的实施例中，具体为2份、2.5份或3份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括酮胺类防老剂S-RD 1～2份，优选为1.2～1.8份，更优选为1.4～1.6 份。在本发明的实施例中，具体为1份、1.5份或2份。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2～3份，优选为2.2～2.8份，更优选为2.4～2.6份。在本发明的实施例中，具体为2份或3份。本发明加入防护蜡和防老剂，使轮胎存放和使用过程胎圈部位不会出现老化裂纹。
以所述天然橡胶的重量份数为基准，本发明提供的飞机轮胎子口护胶的制备原料包括次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1～2份，优选为1.2～1.8份，更优选为1.4～1.6份。在本发明的实施例中，具体为1份或1.5份。
本发明通过合理的配方配备，使子口护胶具有拉伸强度和撕裂强度高、硬度高、热稳定性好、耐切割和耐磨性能好的性能特点，同时有能导静电的优点；对于超高速、超高载飞机轮胎，子口护胶的耐切割性能好、拉伸强度和撕裂强度高，可以避免子口护胶被切割、撕裂而引起裂纹。子口护胶的耐热老化性能和热稳定性好，可以避免子口护胶与相邻部件间出现脱空，轮胎使用安全。
本发明提供了上述方案所述飞机轮胎子口护胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶进行塑炼，得到天然橡胶塑炼胶；
将所述天然橡胶塑炼胶和顺丁橡胶BR9000进行第一加压密炼，然后加入氧化锌、碳纳米管GTR-300-02、热稳定剂HS-80、酮胺类防老剂S-RD、对苯二胺类防老剂4020、防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H、酚醛补强树脂 HY-205、抗撕裂树脂RT102或SL-6903继续进行第二加压密炼，接着加入高结构高耐磨炭黑N375进行第三加压密炼，得到密炼混合物；
将所述密炼混合物置于开炼机中，加入不溶性硫黄IS-HS-7020、促进剂 H、次磺酰胺类促进剂NS或NOBS、抗硫化返原剂WK-901进行混合，薄通并打三角包，调辊距至6～8mm，左右割刀，下片，冷却，停放，得到子口护胶混炼胶；
将所述子口护胶混炼胶进行硫化，得到飞机轮胎子口护胶。
本发明将天然橡胶进行塑炼，得到天然橡胶塑炼胶。本发明对所述塑炼的过程没有特殊要求，采用本领域熟知的塑炼过程即可。
得到天然橡胶塑炼胶后，本发明将所述天然橡胶塑炼胶和顺丁橡胶 BR9000进行第一加压密炼，然后加入氧化锌、碳纳米管GTR-300-02、热稳定剂HS-80、酮胺类防老剂S-RD、对苯二胺类防老剂4020、防护蜡RW590 或Okerin1900/1L/H、酚醛补强树脂HY-205、抗撕裂树脂RT102或SL-6903 继续进行第二加压密炼，接着加入高结构高耐磨炭黑N375进行第三加压密炼，得到密炼混合物。
在本发明中，所述第一加压密炼、第二加压密炼和第三加压密炼优选在密炼机中进行。在本发明中，所述第一加压密炼的时间优选为2分钟，所述第二加压密炼的时间优选为2分钟；所述第三加压密炼的时间优选为4分钟。本发明对所述加压密炼的压力没有特殊要求，采用密炼机的固定压力。
得到密炼混合物后，本发明将所述密炼混合物置于开炼机中，加入不溶性硫黄IS-HS-7020、促进剂H、次磺酰胺类促进剂NS或NOBS、抗硫化返原剂WK-901进行混合，薄通并打三角包，调辊距至6～8mm，左右割刀，下片，冷却，停放，得到子口护胶混炼胶。在本发明中，所述混合的时间优选为5～6分钟；所述薄通的次数优选为3次；所述左右割刀优选各3次。
得到子口护胶混炼胶后，本发明将所述子口护胶混炼胶进行硫化，得到飞机轮胎子口护胶。本发明优选将子口护胶混炼胶贴于轮胎胎圈部位，制成轮胎胎坯，然后将所述轮胎胎坯进行硫化。本发明对所述硫化的条件没有特殊要求，采用本领域熟知的硫化条件即可。
飞机轮胎子口护胶在轮胎中的位置见图1。图1中，1为胎面胶，2为补强层，3为胎体帘布层，4为气密层，5为子口护胶，6为轮辋。
下面结合实施例对本发明提供的飞机轮胎子口护胶及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1～3
按照表4的配方，将天然橡胶塑炼胶和顺丁橡胶BR9000在密炼机中加压密炼2分钟，然后加入氧化锌、碳纳米管GTR-300-02、热稳定剂HS-80、酮胺类防老剂S-RD、对苯二胺类防老剂4020、防护蜡RW590、酚醛补强树脂HY-205、抗撕裂树脂RT102或SL-6903继续加压密炼2分钟，接着加入高结构高耐磨炭黑N375加压密炼4分钟，得到密炼混合物；
将所述密炼混合物置于开炼机中，加入不溶性硫黄IS-HS-7020、促进剂 H、次磺酰胺类促进剂NS或NOBS、抗硫化返原剂WK-901进行混合5分钟，薄通3次并打三角包，调辊距至6～8mm，左右割刀各3次，下片，冷却，停放，得到子口护胶混炼胶；
将子口护胶混炼胶贴于轮胎胎圈部位，制成轮胎胎坯，然后将所述轮胎胎坯进行硫化，得到飞机轮胎子口护胶和飞机轮胎成品。
表4实施例1～3飞机轮胎子口护胶的配方
对实施例1～3的子口护胶进行性能测试，并和现有技术的子口护胶进行比较，结果见表5。
表5实施例及现有技术胶料性能
由表5可知，本发明提供制备的飞机轮胎子口护胶相比现有胶料，耐切割性能好、拉伸强度和撕裂强度高，可以避免子口护胶被切割、撕裂而引起裂纹。子口护胶的耐热老化性能和热稳定性好，可以避免子口护胶与相邻部件间出现脱空，轮胎使用安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种飞机轮胎子口护胶，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶90～100份；
顺丁橡胶BR90000～10份；
高结构高耐磨炭黑N37550～60份；
酚醛补强树脂HY-2055～10份；
促进剂H 0.5～1份；
抗撕裂树脂RT102或SL-69032～3份；
热稳定剂HS-801～3份；
抗硫化返原剂WK-9010.5～1份；
碳纳米管GTR-300-022～3份；
氧化锌3～5份；
对苯二胺类防老剂40201～3份；
酮胺类防老剂S-RD 1～2份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2～3份；
不溶性硫黄IS-HS-70202～3份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1～2份。
2.根据权利要求1所述的飞机轮胎子口护胶，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶90份；
顺丁橡胶BR900010份；
高结构高耐磨炭黑N37550份；
酚醛补强树脂HY-20510份；
促进剂H1份；
抗撕裂树脂RT102或SL-69033份；
热稳定剂HS-802份；
抗硫化返原剂WK-9010.5份；
碳纳米管GTR-300-022份；
氧化锌4份；
对苯二胺类防老剂40202份；
酮胺类防老剂S-RD 2份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2份；
不溶性硫黄IS-HS-70202份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1.5份。
3.根据权利要求1所述的飞机轮胎子口护胶，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶95份；
顺丁橡胶BR9000 5份；
高结构高耐磨炭黑N37555份；
酚醛补强树脂HY-2058份；
促进剂H 0.8份；
抗撕裂树脂RT102或SL-69032.5份；
热稳定剂HS-802份；
抗硫化返原剂WK-9010.8份；
碳纳米管GTR-300-022份；
氧化锌4份；
对苯二胺类防老剂40202.5份；
酮胺类防老剂S-RD 1.5份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 2份；
不溶性硫黄IS-HS-70202.5份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1.5份。
4.根据权利要求1所述的飞机轮胎子口护胶，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：
天然橡胶100份；
顺丁橡胶BR90000份；
高结构高耐磨炭黑N37560份；
酚醛补强树脂HY-2055份；
促进剂H 0.5份；
抗撕裂树脂RT102或SL-69032份；
热稳定剂HS-802份
抗硫化返原剂WK-9011份；
碳纳米管GTR-300-022份；
氧化锌5份；
对苯二胺类防老剂40203份；
酮胺类防老剂S-RD 1份；
防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H 3份；
不溶性硫黄IS-HS-70202.8份；
次磺酰胺类促进剂NS或NOBS 1份。
5.权利要求1～4任一项所述飞机轮胎子口护胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将天然橡胶进行塑炼，得到天然橡胶塑炼胶；
将所述天然橡胶塑炼胶和顺丁橡胶BR9000进行第一加压密炼，然后加入氧化锌、碳纳米管GTR-300-02、热稳定剂HS-80、酮胺类防老剂S-RD、对苯二胺类防老剂4020、防护蜡RW590或Okerin1900/1L/H、酚醛补强树脂HY-205、抗撕裂树脂RT102或SL-6903继续进行第二加压密炼，接着加入高结构高耐磨炭黑N375进行第三加压密炼，得到密炼混合物；
将所述密炼混合物置于开炼机中，加入不溶性硫黄IS-HS-7020、促进剂H、次磺酰胺类促进剂NS或NOBS、抗硫化返原剂WK-901进行混合，薄通并打三角包，调辊距至6～8mm，左右割刀，下片，冷却，停放，得到子口护胶混炼胶；
将所述子口护胶混炼胶进行硫化，得到飞机轮胎子口护胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述薄通的次数为3次。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述左右割刀各3次。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一加压密炼的时间为2分钟；所述第二加压密炼的时间为2分钟；所述第三加压密炼的时间为4分钟。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为5～6分钟。
10.根据权利5所述的制备方法，其特征在于，所述硫化前，将子口护胶混炼胶贴于轮胎胎圈部位，制成轮胎胎坯，然后将所述轮胎胎坯进行硫化。
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