CN203198640U - 安全防戳轮胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全防戳轮胎，由异氰酸酯类预聚合物、多元醇混合物反应制得的聚脲酯胶均匀地涂敷于轮胎内缘面上并在离心的作用下形成一层修护胶，从而制得安全防戳轮胎，该轮胎贴近地面的部分遭遇的尖锐物戳穿时，具有防止气体持续外泄的功效，同时轮胎被戳穿的部位将立即自动修复，从而可增强车辆行驶中的安全，达到安全行车，为车内驾乘人员和车辆安全提供安全保障。

Description

安全防戳轮胎

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎，具体的说涉及一种安全防戳轮胎。 

背景技术

在车辆行驶过程中，公路路面经常有图钉、碎铁屑、碎玻璃渣、碎石等尖锐物，给车辆在行车过程中带来安全隐患，特别是车辆在高速公路行驶过车中，轮胎若戳到铁钉、碎铁屑、碎玻璃渣等尖锐物时，车胎会瞬时泄压，甚至爆胎，故而导致车辆倾斜，驾驶人员很难控制车辆，甚至会发生交通事故，后果将不堪设想。 

即使在普通公路低速行驶的电动自行车、自行车辆等非机动车辆，轮胎被尖锐物戳穿后，也需要修理，有时需要推行很长距离，才能够找到维修店进行修理，时间上的延误和体能的消耗，显然影响工作和情绪。 

而且目前市场上销售的内胎快速修补液，使用一定时间，或遇到高温低温，粘结将出现脱落或黏结效果不好的现象，导致再次维修。 

现阶段解决轮胎防戳措施，无外乎有以下几类： 

一、采用鳝背轮胎，其是在传统老式轮胎基础上叠加一层环转环状橡胶脊梁而构成，叠加的环状橡胶脊梁，断面为等腰梯形或近似的等腰梯形，该加工工艺不仅复杂，而且叠加的环 状橡胶脊梁厚度毕竟有限，对防戳的效果也有限，而且增加了材料成本。 

二、采用无充气实心轮胎，其主要原料为天然橡胶或合成橡胶组成，和传统的充气轮胎相比，实心轮胎主要缺点是利用橡胶胎体的弹性来减弱和吸收车辆行驶过程中所承受的冲击，因此缓冲性能较弱，易损坏车辆和载重货物，不能应用高速运输车辆上，同时轮胎高速运转橡胶容易发热，导致轮胎磨损较大，降低轮胎的使用寿命。 

中国专利102660223A公开一种具有自动充气补胎液，特别是一种应用于汽车轮胎内胎的轮胎密封剂，按下述重量份数配比的组分制成：玻璃纤维丝20～28份，丁晴橡胶颗粒20～22份，丙二醇10～20份，乙二醇40～50份，可修复的漏洞直径大，自动修复最大直径30mm的轮胎穿刺，可运用于复杂路况作业的机械车，防止慢漏气，可自动密封轮胎和轮毂之间的缝隙，保质时间长，可回收利用。 

中国专利92221556.1公开一种具有突出脊梁的自行车、摩托车和汽车轮胎——鳝背轮胎，其以传统的老式胎为基础，在轮胎外缘表面叠加上一层环状橡胶脊梁，环状橡胶脊梁内部隐埋强度比橡胶高的材料薄层，脊梁的断面为近似的等腰梯形。 

中国专利93226547.2公开一种具有高强度耐磨橡胶制成的外胎，在外胎与地面接触部分的中央有一个凸条，凸条高度为4～6mm，凸条上有凹下的防滑花纹，防滑花纹的深度与凸条的高度相同。由于外胎通过凸条与地面接触，凸条处的厚度较其它部位厚度大，不易被路面上的尖锐物戳穿而具有耐磨防 戳的优点。 

中国专利93226786.6公开一种具有各种机动车辆和各种非机动车辆的防戳轮胎，它包含一个外胎，在外胎内壁上有一个防戳层，能防止路面上的尖锐物戳穿外胎导致漏气，提高轮胎使用寿命，防戳层也起缓冲层作用，提高外胎内腔圆度，增加充气力度，增强轮胎承载力，但其制作工艺复杂。 

中国专利200420110272.9公开一种具有防戳轮胎，该防戳轮胎由内胎、外胎和防戳带组成，在内胎和外胎的中间层插入一条防戳带，防戳带的厚度在0.2～3mm之间，可由金属、塑料、泡沫制成，该防戳带可有一层或多层构成，以起到保护内胎不被路面的尖锐物戳穿。 

中国专利96222001.9公开一种具有蜂窝状的安全防戳衬圈。其宽度可根据各种车辆的轮胎的宽度而分类设定，其厚度可根据各种车辆的实际需求，从10mm～50mm分类设定，无需改变车辆的轮胎的形状和结构，只需稍稍变更一下充气内胎的周长即可，安全防戳衬圈位于外胎和内胎的中间层。 

以上公开的专利技术中，虽然在一定程度上提高轮胎防戳效果，提高了行车安全，但是也存在一定的不足： 

（1）自动充气补胎液：特别是一种应用于汽车轮胎内胎的轮胎密封剂，主要应用于汽车轮胎内胎，而公路路面上的铁钉、碎铁屑、碎玻璃渣、碎石等尖锐物会首先刺入轮胎外胎，进而进入内胎，该技术方案在时效性较慢，同时也不利于外胎被戳穿后的保压功效。 

（2）在外胎和内胎之间插入防戳带或防戳衬圈：轮胎按用途分，大致可以分为11类：即：1）轿车轮胎；2）轻型载 货汽车轮胎；3）载重和公共汽车轮胎；4）工程机械轮胎；5）越野汽车轮胎；6）农业和林业机械轮胎；7）工业车辆轮胎；8）航空轮胎；9）特种车辆轮胎；10）摩托车轮胎；11）力车轮胎。可见制作防戳带或防戳衬圈的种类之多，同时车辆的宽度还有很多种，故制作防戳带或防戳衬圈不仅需要很多的模具，而且模具的磨损和维护费用较高。 

（3）外胎与地面接触部分的中央有一个凸条：这样，外胎就通过该凸条与地面接触，由于凸条处较外胎其它部位厚度大，就不易被路面上尖锐物戳穿，从而达到耐磨防戳的目的。但该轮胎只适用于人力车、26吋轮胎的轻便自行车和摩托车。未涉及到轿车、轻型载货汽车轮胎等其它轮胎，同时，凸条因承受的承载力有限，该设计也并不适用自重较重的机动车辆，故应用的范围并不是很广。  

此外，上述所公开的专利技术中，主要通过在外胎和内胎之间插入防戳带或防戳衬圈，抑或外胎与地面接触部分的中央有一个凸条技术方案，制作上比较复杂，需要根据测算轮胎胎体、胎侧和胎圈的尺寸再设计防戳带或防戳衬圈或凸条尺寸。 

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种安全防戳轮胎，能够使轮胎在被坚锐物体刺穿后，进行自动修复，从而保持胎压，达到安全行车，为车内驾乘人员和车辆本身安全提供安全保障。 

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全防戳轮胎，在所述轮胎的内缘面附着一层修护胶，该修 护胶为聚脲酯胶。 

作为本实用新型的进一步改进，所述聚脲酯胶的厚度为2-20mm。 

本实用新型还提供一种上述安全防戳轮胎的制备方法，包括以下步骤：  

①将轮胎内缘面擦拭干净； 

②在轮胎内缘面上涂覆一层聚脲酯胶； 

③将轮胎放置于离心机上运转； 

④取下轮胎，即得到其内缘面附着一层修护胶的安全防戳轮胎。 

作为本实用新型的进一步改进，所述聚脲酯胶（PU GEL）由异氰酸酯类预聚合物（Polyisocyanate）和多元醇混合物（Polyether Blenging）反应制得。 

作为本实用新型的进一步改进，所述述多元醇混合物与异氰酸酯类预聚合物的比例为1:0.1～0.4。 

作为本实用新型的进一步改进，所述异氰酸酯类预聚合物为二异氰酸酯。 

作为本实用新型的进一步改进，所述二异氰酸酯有两大类，分别为芳香族（Diphenylmethane-4，4’ diisocyanate及其混合物）与脂肪族异氰酸酯（Xylendiisocyanate-XDI、Tetramethylenexylene   Diisocyanate-TMXDI、Isophorpne  diisocyanate-IPDI，Hexamethylene  diisocyanate-HDI）。 

作为本实用新型的进一步改进，所述多元醇混合物为聚醚多元醇（polyether polyol）与聚酯多元醇（polyester polyol），其0-H value范围为20～60之间。 

作为本实用新型的进一步改进，所述离心机的转速在300～2000rpm/min，其运转时间为3～15min，工作的环境温度为22～30℃。 

作为本实用新型的进一步改进，所述聚脲酯胶的厚度为2～20mm。 

本实用新型的有益效果是： 

通过在轮胎外胎内缘面上涂覆一层聚脲酯胶并通过离心的作用下在内缘形成一层修护胶的附着，此种做法不仅操作简便，而且附着的修护胶（即聚脲酯胶）稳定牢靠，承受-80至+140℃之间的温度范围，并可在该温度范围维持物理特性的稳定度，故适用范围特别广、具有良好的使用寿命。 

就应用层面而言：现有技术实用新型的中国专利93226786.6防止漏气用的密封剂，应用于“有”内胎的轮胎类型，而本实用新型是仅应用于“无”内胎的轮胎类型。 

就技术手段而言，现有技术实用新型将密封剂先通过漏斗经气门嘴装入轮胎内胎内，通过离心力作用，形成均匀保护膜，此种技术手段制成较为复杂，而且只能用于新胎的制作，同时也不利于观察保护膜的均匀度。相比较之下，无论新胎还是旧胎，只要其堪用状态的轮胎，皆可以利用本实用新型的修护剂涂敷于该轮胎的内缘面上予以离心成型，即可获得防戳、自动修复功效的轮胎。 

就防刺深度而言，现有技术实用新型的中国专利93226786.6防止漏气用的密封剂，没有给出具体数值，倒是轮胎穿刺漏洞最大直径可达30mm，查阅专利资料，中国台湾专利第580463号，其密封剂室于半径方向厚度在1.2mm±0.3 mm，也就是在0.9mm～1.5mm之间，然而，据此推算该密封剂室所能填充的密封剂容量仍属有限，倘若遭受体积较为宽大的尖锐物刺入轮胎T时，所造成的破损面积相对亦较宽阔如先后或同时遭遇刀片、钉子刺入，若又遇上轮胎本体的胎面早已磨损不堪变薄，其填充的密封剂是否有足够的容量来提供填补，则不无疑问，即使能够提供补充作用，则形成的填补作用效果也必然有限，因为该尖锐物可能已经直接伤及衬里2L了。但是，本实用新型的该层修护胶其附着厚度为2～20mm，光是2mm就比中国台湾专利第580463号最厚的1.5mm还厚，如果将现有技术实用新型其整个衬里2L最厚处的尺寸来推算至少为该密封剂室6的三倍，即是1.5mm*3=4.5mm，唯本实用新型的聚脲酯胶（轮胎修护胶）厚度最多可达20mm。 

总之，本实用新型的主要优点在于： 

①、将所制得的修护胶涂敷于轮胎内缘面上以离心成型，施工容易，即可得到具有防止轮胎遇刺气压失效的轮胎。 

②、于轮胎内缘面附着厚度为2～20mm的修护胶，该修护胶的厚度最厚者可为现有技术的约13倍，可获得更优异的填补及涂敷效果。 

③、以离心技术将修护胶均匀地涂敷于轮胎内缘面上，形成厚薄一致的修护胶附着层，使得轮胎上各处防泄气的需求均可顾及。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图2为本实用新型所述轮胎受刺状态结构示意图； 

图3为本实用新型所述轮胎修护胶进行防泄气结构示意图。 

结合附图，作以下说明： 

1——轮胎               11——内缘面 

2——修护胶              3——尖锐物 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

本实用新型是一种以高分子聚合物胶料供轮胎自我修复的方法及其产品，请参照图1，本实用新型是在轮胎1的内缘面11上涂敷有修护胶2。 

修护胶2是为弹性并具可塑性材料—聚脲酯胶（PU  GEL），聚脲酯胶是由异氰酸酯类预聚合物（Polyisocyanate）及多元醇混合物（Polyether Blending）组成，为具低黏度、易流动及易加工的高分子材料，其物理特性如下表所示： 

表1：异氰酸酯类预聚合物和多元醇混合物的物理特性 

将上表两种组分，以多元醇混合物为100g，则混合10g至40g的异氰酸酯类预聚合物，以此比例来混合均匀即可，并且胶化后的修护胶2，其可承受-80至+140℃之间，而可在该温度范围维持物理特性的稳定度，并且成品存在黏弹性，前面所述多元醇混合物与异氰酸酯类预聚合物的最佳的混合比例 为1:0.1～0.4之间，组成具低黏度、易流动及易加工并具弹性的型态，仅施加应力或压力后，可形变或流动，故有较佳的功效。其次，聚脲酯胶（PU  GEL）配方及物理性质的加工特性的测试数据如下表2： 

表2：聚脲酯胶配方及物理性质 

上表2所列出加工特性测试的数据表，其显示本实用新型 在拉力、弹力、密度等等条件，于不同温度下所做的测试，均是在稳定范围内，例如，弹性伸长度的物质为460%，即使在70℃环境下维持3个星期，其弹性伸长度仍在该460%的稳定范围值内，同理，100℃环境下维持3个星期，其弹性长度亦在稳定范围值内。 

再进一步说明，请参阅图1，修护胶2涂布于轮胎1的方法，其先以清洁剂擦拭轮胎1的内缘面11，通过拭去油污，有效维持轮胎11与修护胶2的接触面积，再将轮胎1置于离心机上，修护胶2涂敷于轮胎1内缘面11处，启动离心机（图中未示出）而使轮胎1运转，转速约300～2000rpm/min，运转约3～15min，并且涂敷与运转状态是在室温22℃～30℃下进行，让修护胶2收到离心机驱动轮胎1旋转，使修护胶2在离心力作用下涂敷轮胎1的内缘面11上，完成后由离心机取下轮胎1即完成，形成修护胶2涂敷于内缘面11的厚度约2～20mm。 

因为仅需涂敷数毫米，即可达成实施功能，但仍维持轮胎1的性能及功能，本实用新型可使轮胎1呈空心，可具有较佳的弹性且避震效果佳，故具有进步性和推广性。 

因此，均匀涂敷之后，如图2，当诸如钉子的尖锐物3不慎扎入轮胎1时，修护胶2时时随车体运转，轮胎1运转时所形成的离心力将会甩动修护胶2渗流至破洞，车辆在行驶1～2周后将自动修复轮胎被刺穿的部位，内缘面11所涂敷的修护胶2的胶质黏性会紧密地包覆尖锐物3圆周侧或近似圆周侧位置，用以填补因为尖锐物3插入轮胎1周侧的空隙，阻止轮胎1内的气体压力逐步扩撒和流失。 

再如图2、图3所示，当拔除尖锐物3时，则该修护胶2因为黏着于尖锐物3而随着位移被夹带拉动，使修护胶2随着尖锐物3被拔除的路径沿途填塞满尖锐物3所扎入轮胎1的空隙，进行填补和阻止轮胎1内气体压力流失，并且该轮胎1内的气体压力会对修护胶2产生压迫，因此修护胶2自动填补该尖锐物3扎入处而可修补、提供自我修复的功能。 

Claims (2)

1.一种安全防戳轮胎（1），其特征在于：在所述轮胎（1）的内缘面（11）附着一层修护胶（2），该修护胶为聚脲酯胶。

2.根据权利要求1所述的安全防戳轮胎，其特征在于：所述聚脲酯胶的厚度为2-20mm。

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