各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:15%，表面改性的碳纖維:8%，改性納米CaC03:5%，納米Si2N4:5%，余量為聚醚醚酮粉末。
[0047]其中，所述碳纖維的長度為29mm，可通過如下方法進(jìn)行表面改性:將碳纖維加入復(fù)配酸性溶液中，碳纖維與復(fù)配酸性溶液的摩爾比為1:6，然后在60°C的反應(yīng)溫度下處理70min，處理完全后在110°C烘干。復(fù)配酸性溶液由以下重量百分含量的組分組成:雙氧水40%，硫酸鈉60%，甲酸鈉10%。
[0048]所述納米CaCOj^粒徑為50nm，可通過如下方法進(jìn)行改性:將納米CaCO 3加入到有機(jī)溶劑中，用2.2%鈦酸酯偶聯(lián)劑在32°C下進(jìn)行改性，改性時的攪拌速率為1420r/min，改性時間為20min。
[0049]實(shí)施例2
[0050]所述單向閥的活塞、密封層均有復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:12%，表面改性的碳纖維:5%，改性納米CaC03:8%，納米Si2N4:8%，余量為聚醚醚酮粉末。
[0051]其中，所述碳纖維的長度為40mm，可通過如下方法進(jìn)行表面改性:將碳纖維加入復(fù)配酸性溶液中，碳纖維與復(fù)配酸性溶液的摩爾比為1:6，然后在65°C的反應(yīng)溫度下處理80min，處理完全后在105°C烘干。復(fù)配酸性溶液由以下重量百分含量的組分組成:雙氧水35 %，過硫酸鉀65 %，乙酸鈉8 %。
[0052]所述納米CaCOj^粒徑為80nm，可通過如下方法進(jìn)行改性:將納米CaCO 3加入到有機(jī)溶劑中，用2.0%鈦酸酯偶聯(lián)劑在33°C下進(jìn)行改性，改性時的攪拌速率為1440r/min，改性時間為18min。
[0053]實(shí)施例3
[0054]所述單向閥的活塞、密封層均有復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:8%，表面改性的碳纖維:10%，改性納米CaCO3:10%，納米Si2N4:l%，余量為聚醚醚酮粉末。
[0055]其中，所述碳纖維的長度為5_，可通過如下方法進(jìn)行表面改性:將碳纖維加入復(fù)配酸性溶液中，碳纖維與復(fù)配酸性溶液的摩爾比為1:10，然后在50°C的反應(yīng)溫度下處理lOOmin，處理完全后在100°C烘干。復(fù)配酸性溶液由以下重量百分含量的組分組成:雙氧水50%，硫酸鈉50%, φ酸鈉20% O
[0056]所述納米CaCOj^粒徑為25nm，可通過如下方法進(jìn)行改性:將納米CaCO 3加入到有機(jī)溶劑中，用2.3%鈦酸酯偶聯(lián)劑在30°C下進(jìn)行改性，改性時的攪拌速率為1400r/min，改性時間為25min。
[0057]實(shí)施例4
[0058]所述單向閥的活塞、密封層均有復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:20%，表面改性的碳纖維:1%，改性納米CaC03:10%，納米Si2N4:l%，余量為聚醚醚酮粉末。
[0059]其中，所述碳纖維的長度為60mm，可通過如下方法進(jìn)行表面改性:將碳纖維加入復(fù)配酸性溶液中，碳纖維與復(fù)配酸性溶液的摩爾比為1:2，然后在70°C的反應(yīng)溫度下處理50min，處理完全后在120°C烘干。復(fù)配酸性溶液由以下重量百分含量的組分組成:雙氧水30%，過硫酸鉀70%，甲酸鈉5%。
[0060]所述納米CaCOj^粒徑為lOOnm，可通過如下方法進(jìn)行改性:將納米CaCO 3加入到有機(jī)溶劑中，用1.8%鈦酸酯偶聯(lián)劑在35°C下進(jìn)行改性，改性時的攪拌速率為1450r/min，改性時間為15min。
[0061]實(shí)施例1-4中的復(fù)合材料可通過捏合機(jī)、熔融擠出機(jī)等進(jìn)行熔融混煉，然后將上述復(fù)合材料進(jìn)行成型制成單向閥的活塞、密封層，成型的方法沒有特別限定，可以是注射成型法、擠出成型法、模壓成型法、吹塑成型法等。
[0062]利用實(shí)施例1-4中復(fù)合材料制得單向閥活塞、密封層在高溫環(huán)境下也具有優(yōu)異的壓縮回彈性，在90°C的回彈率為12.0%以上，即在高溫環(huán)境下，單向閥也具有較好的氣密性、耐熱性、耐磨性、力學(xué)性能，以及較低的摩擦磨損量、摩擦系數(shù)、線膨脹系數(shù)，進(jìn)而達(dá)到提高多氣室防爆輪胎使用壽命的目的。
[0063]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，包括胎體與設(shè)置于胎體內(nèi)的若干腔室，其特征在于:所述腔室包括充氣腔室以及與充氣腔室相鄰的若干儲氣腔室，在充氣腔室與各儲氣腔室之間設(shè)置有第一分隔層，在第一分隔層上設(shè)置有使充氣腔室內(nèi)的氣體進(jìn)入儲氣腔室內(nèi)的單向閥，在相鄰兩儲氣腔室之間設(shè)置有第二分隔層，所述單向閥包括閥體、活塞、壓帽以及閥體與壓帽之間的密封層，所述單向閥的活塞、密封層均由復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料包括聚四氟乙烯粉末、表面改性的碳纖維、納米CaCO3、納米Si2N4，所述各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:8-20%，表面改性的碳纖維:0.5-10%，改性納米CaC03:0.5-10%，納米Si 2N4:0.5-10%，余量為聚醚醚酮粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，所述單向閥活塞、密封層的復(fù)合材料的各組分組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為:聚四氟乙烯粉末:8-20%，表面改性的碳纖維:0.5-10%，改性納米CaC03:0.5_10%，納米Si 2N4:0.5-10%，余量為聚醚醚酮粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，復(fù)合材料中所述表面改性的碳纖維通過如下方法改性:將碳纖維加入復(fù)配酸性溶液中，碳纖維與復(fù)配酸性溶液的摩爾比為1: (2-10)，然后在50-70°C的反應(yīng)溫度下，處理50-100min，處理完全后在100-120°C烘干即可制成表面改性的碳纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，所述復(fù)配酸性溶液由以下重量百分含量的組分組成:雙氧水30-50 %，過硫酸鉀或硫酸鈉50-70%，甲酸鈉或乙酸鈉0-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，復(fù)合材料中所述表面改性的碳纖維的長度為5mm-60mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，復(fù)合材料中所述納米0&0)3通過如下方法進(jìn)行改性:將納米CaCO 3加入到有機(jī)溶劑中，用1.8-2.3%鈦酸酯偶聯(lián)劑在30-35°C下進(jìn)行改性，改性時的攪拌速率為1400_1450r/min，改性時間為15-25min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，復(fù)合材料中所述納米CaCOj^粒徑為25nm-100nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，在胎體內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置有緩沖腔室，在第二分隔層上開設(shè)有連通緩沖腔室和充氣腔室的充氣通道，在緩沖腔上還設(shè)置有用于輪胎充氣的充氣閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，其特征在于，所述各儲氣腔室的容積相等且均大于緩沖腔室腔或緩沖腔室體的容積。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有高性能單向閥的多氣室防爆輪胎，屬于輪胎技術(shù)領(lǐng)域。該輪胎包括胎體與若干腔室，腔室包括充氣腔室及若干儲氣腔室，在充氣腔室與各儲氣腔室之間設(shè)有第一分隔層，在第一分隔層上設(shè)有單向閥，在相鄰兩儲氣腔室之間設(shè)有第二分隔層，單向閥包括閥體、活塞、壓帽以及閥體與壓帽之間的密封層，單向閥的活塞、密封層均由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料的組分組成為：聚四氟乙烯粉末：8-20％，表面改性的碳纖維：0.5-10％，改性納米CaCO3：0.5-10％，納米Si2N4：0.5-10％，余量為聚醚醚酮粉末。該輪胎結(jié)構(gòu)簡單、各氣室的氣壓相等，采用復(fù)合材料制成的單向閥，降低車輛的爆胎幾率，提高輪胎使用壽命。
【IPC分類】B60C5-20, F16K15-20
【公開號】CN104589923
【申請?zhí)枴緾N201510005238
【發(fā)明人】葛柳云, 余旭東, 趙晶, 陳曉平
【申請人】寧波工程學(xué)院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月4日