專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)合型實(shí)心輪胎及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合型實(shí)心輪胎及其制造方法，特別是磨損實(shí)心橡膠輪胎的有效再生技術(shù)。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車(chē)或工業(yè)用車(chē)輛等車(chē)輛的輪胎承載著負(fù)荷，并且具有在車(chē)輛和路面之間平滑地傳送力的功能。傳統(tǒng)上有兩種輪胎，即具有充氣中空結(jié)構(gòu)的充氣輪胎，以及具有由基于橡膠的環(huán)形體構(gòu)成的實(shí)心結(jié)構(gòu)的實(shí)心輪胎。就輪胎功能而言，實(shí)心輪胎特別具有負(fù)荷承載特性、緩沖特性和橡膠彈性，被廣泛用于低速度和高負(fù)載的車(chē)輛如鏟車(chē)、工礦牽引車(chē)、蓄電池搬運(yùn)車(chē)或拖車(chē)。作為實(shí)心輪胎的主要種類(lèi)，已知由單一胎面膠構(gòu)成并與輪子直接燒接的輪胎、由經(jīng)硫化與胎面基部帶束層粘結(jié)的橡膠構(gòu)成并壓入配合于輪子上的輪胎、由環(huán)形胎面膠構(gòu)成并配合在輪子外周部上的輪胎。
實(shí)心輪胎一般是由例如天然橡膠(NR)或丁苯橡膠(SBR)形成的胎面膠構(gòu)成的實(shí)心橡膠輪胎。實(shí)心橡膠輪胎接觸路面并產(chǎn)生摩擦力使車(chē)輛移動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間使用后輪胎與路面的接觸面逐漸磨損，并且如果達(dá)到了輪胎的耐用壽命，輪胎就應(yīng)該被廢棄。近年來(lái)，廢棄輪胎的處理成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。特別是，由于實(shí)心橡膠輪胎比用于例如客車(chē)的充氣輪胎重，實(shí)心橡膠輪胎更難處理。此外，實(shí)心橡膠輪胎很難燃燒或發(fā)現(xiàn)其它應(yīng)用。因此，實(shí)心橡膠輪胎非常難處理。
在上述技術(shù)背景中，專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)5-31822)提出了一種具有下述結(jié)構(gòu)的充氣型實(shí)心橡膠輪胎對(duì)磨損輪胎胎面部分的表面進(jìn)行打磨拋光，將再生用胎面膠粘結(jié)在這樣拋光的胎面部。根據(jù)該技術(shù)，傳統(tǒng)上難以處理的磨損輪胎能夠被有效地利用，節(jié)約輪胎材料，并且縮短生產(chǎn)輪胎的時(shí)間。
但是，即使再生用胎面膠可以被粘結(jié)在磨損輪胎的胎面部從而生產(chǎn)出再生輪胎，在使用中再生輪胎的胎面部分還是容易被磨損。因此，對(duì)再生輪胎胎面部分耐久性的改善仍不令人滿(mǎn)意。此外，用于形成再生胎面膠的橡膠材料含有碳黑作為增強(qiáng)劑，因此為黑色，由于胎面膠和路面之間產(chǎn)生摩擦，輪胎在路面上留下黑印。留在路面上的黑色輪胎印會(huì)損害路面的美觀，并且在使用鏟車(chē)或工礦牽引車(chē)的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，不僅黑色輪胎印而且輪胎磨損產(chǎn)生的黑色橡膠粉末會(huì)破壞工作環(huán)境。
此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2(日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2002-144442)公開(kāi)了一種使用聚氨酯橡膠的輪子再生方法。具體地講，該文獻(xiàn)公開(kāi)了一種獲得再生輪子的技術(shù)，從廢棄輪胎的胎面基部帶束層去除橡膠部分后，在胎面基部帶束層的外周面上形成基于醚的聚氨酯橡膠層。
在上述再生輪子中，聚氨酯橡膠層接觸路面。聚氨酯橡膠比由例如NR或SBR形成的普通胎面膠具有更高的耐磨耗性。因此，再生輪子具有顯著延長(zhǎng)的耐久性或耐用壽命。另一方面，再生輪子的緩沖性比具有普通胎面膠的輪子低。當(dāng)操作者操作使用了再生輪子的車(chē)輛例如鏟車(chē)或工礦牽引車(chē)時(shí)，會(huì)感覺(jué)到令人不適的沖擊。可以通過(guò)形成具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)的聚氨酯橡膠層或者很大程度上降低聚氨酯橡膠層的硬度(或增加柔軟性)來(lái)改善再生輪子的緩沖性。但在這種情況下，聚氨酯彈性體會(huì)失去其固有的耐磨耗性，從而失去其耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不僅具有良好的耐磨耗性還具有良好的沖擊吸收或沖擊減弱特性的復(fù)合型實(shí)心輪胎，和有效生產(chǎn)該輪胎的方法。本發(fā)明還提供一種有效再生已經(jīng)磨損達(dá)到耐用壽命程度的廢棄實(shí)心橡膠輪胎的技術(shù)。
本發(fā)明提供了一種復(fù)合實(shí)心輪胎，其中實(shí)心輪胎的內(nèi)層由橡膠層構(gòu)成，實(shí)心輪胎的外層由熱固性聚氨酯彈性體層構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，橡膠層由磨損的實(shí)心橡膠輪胎構(gòu)成，其中磨損實(shí)心橡膠輪胎的殘余橡膠層具有預(yù)定厚度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，橡膠層由至少一種比熱固性聚氨酯彈性體軟的材料構(gòu)成。
本發(fā)明方法的第一個(gè)方面提供了包括以下步驟的生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法提供作為所述輪胎內(nèi)層的橡膠層；在該橡膠層的外周面涂布底漆和粘合劑；以及通過(guò)模鑄使熱固性聚氨酯彈性體的原料反應(yīng)并固化形成外層。
本發(fā)明方法的第二個(gè)方面提供了包括以下步驟的生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法切削磨損實(shí)心橡膠輪胎殘余橡膠層的外周面；在切削過(guò)的橡膠層外周面涂布粘合劑；通過(guò)使熱固性聚氨酯原料反應(yīng)并固化在該橡膠層的外周面上提供熱固性聚氨酯彈性體層。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，復(fù)合型實(shí)心輪胎的生產(chǎn)方法包括向模鑄裝置的成形空間內(nèi)注入熱固性聚氨酯彈性體原料，其中成形空間位于外模的內(nèi)周面和橡膠層的外周面之間，加熱內(nèi)周面和外周面使外周面的溫度高于內(nèi)周面溫度。
此外，不同于普通橡膠層，作為再生實(shí)心輪胎胎面部分外層的聚氨酯彈性體層不含任何量的碳黑。因此，與傳統(tǒng)實(shí)心橡膠輪胎不同，在輪胎接觸的路面上不留下再生實(shí)心輪胎(即胎面膠)的黑印。因此，再生實(shí)心輪胎不象傳統(tǒng)實(shí)心橡膠輪胎那樣存在黑印損害路面美觀以及輪胎磨損造成黑色橡膠粉末散布破壞工作環(huán)境的問(wèn)題。此外，利用磨損實(shí)心橡膠輪胎殘余部分的橡膠層作為再生實(shí)心輪胎胎面部分的內(nèi)層。因此，與整個(gè)胎面部分僅由聚氨酯彈性體層構(gòu)成的情況相比，顯著減少了聚氨酯彈性體原料的消耗量。這有利于防止或抑制具有上述優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合型實(shí)心輪胎的生產(chǎn)成本增加。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，基本原樣利用磨損實(shí)心橡膠輪胎殘余部分的橡膠層作為再生實(shí)心輪胎胎面部分的內(nèi)層。因此，與整個(gè)胎面部分僅由聚氨酯彈性體層構(gòu)成的情況相比，顯著減少了聚氨酯彈性體原料的消耗量。這在很大程度上節(jié)約了用來(lái)再生實(shí)心輪胎磨損胎面部分的材料量。此外，根據(jù)本發(fā)明，磨損實(shí)心橡膠輪胎作為再生實(shí)心輪胎可以被再次利用，而不必廢棄磨損的實(shí)心橡膠輪胎，因此本發(fā)明有利于克服處理廢棄輪胎的社會(huì)問(wèn)題。
在本發(fā)明的再生實(shí)心輪胎中，附于輪子外周部分的環(huán)形胎面部分由作為磨損實(shí)心橡膠輪胎的殘余部分并具有適當(dāng)厚度的橡膠層，和在橡膠層上一體化形成的常溫固化性聚氨酯彈性體層構(gòu)成。因此，路面施加給胎面部分的沖擊可以被胎面內(nèi)層的橡膠層有效吸收或減弱，提供接觸路面的胎面部分接觸表面的聚氨酯彈性體外層具有良好的聚氨酯彈性體耐磨耗性，從而具有顯著延長(zhǎng)的耐久性。因此，再生實(shí)心輪胎的耐用壽命顯著延長(zhǎng)。
另外，根據(jù)本發(fā)明復(fù)合型實(shí)心輪胎的生產(chǎn)方法，由橡膠層構(gòu)成的內(nèi)層和由熱固性聚氨酯彈性體層構(gòu)成的外層可以彼此有效地一體化。此外，通過(guò)切削磨損的實(shí)心橡膠輪胎的殘余橡膠層(該橡膠層具有預(yù)定厚度)外表面，并在橡膠層上涂布熱固性聚氨酯彈性體，可以有效利用磨損的實(shí)心橡膠輪胎。還可以保證熱固性聚氨酯彈性體層和橡膠層可以更有效地形成一體化結(jié)構(gòu)。
特別是，在上述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中，注入模鑄裝置的熱固性聚氨酯彈性體原料從橡膠層溫度較高的一側(cè)反應(yīng)硬化。因此，顯示出以下特點(diǎn)在橡膠層上形成的熱固性聚氨酯彈性體層與橡膠層進(jìn)一步牢固地一體化。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖和以下對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)價(jià)值。


圖1是實(shí)心橡膠輪胎一部分的側(cè)面正視圖，說(shuō)明輪胎磨損之前和之后的相應(yīng)狀態(tài)。
圖2是磨損實(shí)心橡膠輪胎一部分的橫斷面視圖，和根據(jù)本發(fā)明熱固性聚氨酯彈性體層與磨損實(shí)心橡膠輪胎一體化形成的復(fù)合型實(shí)心橡膠輪胎一部分的橫斷面視圖。
圖3是用于解釋本發(fā)明復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法前半部分的橫斷面視圖。
圖4是用于解釋圖3所示本發(fā)明復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法前半部分之后的該方法后半部分的橫斷面視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
圖1是安裝在車(chē)輛(未顯示)上的未磨損實(shí)心橡膠輪胎10的一部分的側(cè)面正視圖，以及胎面部分14已經(jīng)被使用并磨損了的同一實(shí)心橡膠輪胎10的一部分的側(cè)面正視圖。圖1顯示磨損的實(shí)心輪胎具有環(huán)形橡膠層，適用于本發(fā)明。更具體地，如本領(lǐng)域所知，實(shí)心橡膠輪胎10由選自天然橡膠(NR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、丁苯橡膠(SBR)、聚丁二烯橡膠(BR)、二元乙丙橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁基橡膠(IIR)等的單一種類(lèi)橡膠或兩種或多種橡膠的混合物構(gòu)成。通常，實(shí)心橡膠輪胎10由包括NR或IR作為主要成分的橡膠混合物構(gòu)成，并硫化。實(shí)心橡膠輪胎10是可購(gòu)得的所謂實(shí)心輪胎。實(shí)心橡膠輪胎10一般為環(huán)形，通過(guò)熟知的方法例如燒接、壓入配合或嵌入將固定在車(chē)輛車(chē)軸上的輪子18的外周面附于輪胎10的內(nèi)周面。
實(shí)心橡膠輪胎10在其側(cè)面具有胎面磨損指示標(biāo)志(或輪胎磨損指示標(biāo)志)12，指示輪胎10使用的限度。胎面磨損指示標(biāo)志12具有例如三角形，通過(guò)刻入或凸出形成。當(dāng)實(shí)心橡膠輪胎10的胎面部分14由于反復(fù)與路面摩擦而逐漸磨損最終使接觸路面的胎面部分14的外周面達(dá)到胎面磨損指示標(biāo)志12時(shí)，因?yàn)檩喬?0已經(jīng)達(dá)到了耐用壽命，因此實(shí)心橡膠輪胎10(即磨損的實(shí)心橡膠輪胎16)就應(yīng)該換成新輪胎。
根據(jù)本發(fā)明，達(dá)到耐用壽命的磨損實(shí)心橡膠輪胎16可以被利用。更具體地講，如圖1所示，作為實(shí)心橡膠輪胎10的殘余部分，磨損實(shí)心橡膠輪胎16具有磨損的橡膠層20，其存在于輪子18的全周并具有對(duì)應(yīng)于胎面磨損指示標(biāo)志12的預(yù)先確定的厚度。如圖2所示，在磨損橡膠層20的外周面上，一體化形成具有預(yù)定厚度的熱硬化性或熱固性聚氨酯彈性體層24，從而提供一個(gè)新的胎面部分14。因此，磨損的實(shí)心橡膠輪胎16被翻新為再生實(shí)心輪胎(復(fù)合型實(shí)心橡膠輪胎)26，可再用于車(chē)輛。
通過(guò)將傳統(tǒng)已知的熱硬化性或熱固性聚氨酯注入模鑄裝置在磨損橡膠層20的外周面一體化形成上述聚氨酯彈性體層24，因此再生的實(shí)心橡膠輪胎26具有理想的厚度。熱固性聚氨酯原料一般含有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和萘二異氰酸酯(NDI)等作為多異氰酸酯成分，還含有聚(氧化丁烯)二醇、聚酯多元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇等作為多元醇成分。該原料還含有二胺、二醇等作為催化劑，當(dāng)原料被加熱時(shí)使多異氰酸酯成分和多元醇成分反應(yīng)并硬化。根據(jù)需要可以從各種可購(gòu)得的產(chǎn)品中選擇催化劑，例如商品名為“Adiprene”、“Vibrathane”、“Multrathane”、“Vulkollan”“Hiprene”等產(chǎn)品。
下述表1中清楚地顯示形成層24的聚氨酯彈性體具有良好的耐磨耗性。表1比較了“Vulkollan”(適用于本發(fā)明的可購(gòu)得彈性材料的一個(gè)實(shí)例)和可購(gòu)得的常溫固化性聚氨酯。在本發(fā)明中，適合使用泰伯爾磨耗試驗(yàn)(DIN53516)特征值為90mm3或以下、優(yōu)選70mm3或以下、更優(yōu)選50mm3或以下的聚氨酯彈性體。
表1

NDI彈性體適于作為具有良好耐磨耗性并用于聚氨酯彈性體層24的聚氨酯彈性體使用。更具體地講，萘-1，5-二異氰酸酯(NDI)用作多異氰酸酯成分，聚酯多元醇或類(lèi)似物用作多元醇成分。在兩種成分彼此反應(yīng)形成NDI/酯預(yù)聚物后，將二醇交聯(lián)劑等與預(yù)聚物混合，所得混合物被加熱形成所需的基于NDI的實(shí)心彈性體。通過(guò)模鑄法形成所需層24，其中聚氨酯原料被澆注在模鑄裝置中。具有良好耐磨耗性的聚氨酯彈性體的原料可以購(gòu)得；例如德國(guó)Bayer AG生產(chǎn)的商品名為“VULKOLLAN”的聚氨酯原料適合使用。
一般優(yōu)選用于形成聚氨酯彈性體層24的熱固性聚氨酯彈性體材料在低加熱溫度例如70℃-115℃下反應(yīng)并硬化。這樣確保聚氨酯材料的硬化不會(huì)使磨損實(shí)心橡膠輪胎16的橡膠層20處于較高溫度，從而有效避免橡膠層20的特性被熱改變。因此，復(fù)合型實(shí)心橡膠輪胎26(聚氨酯彈性體層24在橡膠層20上一體化形成)能夠有利地顯示橡膠層20的緩沖特性，對(duì)抗施加于其上的沖擊或碰撞。此外，可以有利地提高橡膠層20的耐久性和再生實(shí)心橡膠輪胎26作為整體的相應(yīng)耐用壽命。
在如上所述構(gòu)成的再生實(shí)心橡膠輪胎26中，聚氨酯彈性體層24的外周面提供了接觸路面的接觸面。因此，聚氨酯彈性體能夠發(fā)揮其固有的耐磨耗性，從而再生實(shí)心橡膠輪胎26的耐用壽命顯著延長(zhǎng)。此外，由于橡膠層20位于具有良好耐磨耗性的聚氨酯彈性體層24的下面，即使彈性體層24的硬度可能為肖氏硬度80A或更高的水平(普通橡膠層的肖氏硬度低于70A，普通常溫固化性彈性體的肖氏硬度低于80A)，橡膠層20仍可有效吸收或減弱從路面?zhèn)鬟f至輪子的沖擊。因此，橡膠層20很大程度上改善了例如車(chē)輛的駕駛舒適性。為了有利地發(fā)揮橡膠層20存在的效果，優(yōu)選在徑向上聚氨酯彈性體層24的厚度相對(duì)于再生實(shí)心橡膠輪胎26整體厚度的百分比不超過(guò)40％，更優(yōu)選不超過(guò)30％，橡膠層20的厚度相對(duì)于再生實(shí)心橡膠輪胎26整體厚度的百分比不低于60％。
另外，不同于橡膠層20，聚氨酯彈性體層24不含任何量的作為增強(qiáng)材料的碳黑。因此，再生實(shí)心橡膠輪胎26在路面滾動(dòng)和移動(dòng)時(shí)不會(huì)在路面上留下輪胎26的黑印。因此，聚氨酯彈性體層24有利于保持環(huán)境的清潔。另外，彈性體層24不會(huì)損害生產(chǎn)再生實(shí)心橡膠輪胎26的工作環(huán)境。
如上所述構(gòu)成的本發(fā)明再生實(shí)心橡膠輪胎26是通過(guò)本發(fā)明復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法生產(chǎn)的。該復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法是基于已知的方法，例如模鑄法。復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法中，在所需熱固性聚氨酯彈性體層24形成之前，用例如車(chē)床對(duì)磨損實(shí)心橡膠輪胎16的橡膠層20的外周面22進(jìn)行處理即切削或加工，從橡膠層20去除預(yù)定厚度的表面部分。這樣除去附在橡膠層20外表面和/或浸入橡膠層20內(nèi)部的油以及嵌入橡膠層20外表面內(nèi)的顆粒，以確保聚氨酯彈性體層24可以更有效地結(jié)合在橡膠層20清潔的外表面22上。在橡膠層20清潔的外表面22上，用已知底漆形成底漆層，改善外表面22的結(jié)合度，還用已知適用于聚氨酯的粘合劑在底漆層上形成粘合劑層。由于在橡膠層20的外表面22上形成了底漆層和粘合劑層，聚氨酯彈性體層24可以被更牢固地結(jié)合在橡膠層20上。
底漆以及粘合劑被依次涂布在橡膠層20上后，將磨損實(shí)心橡膠輪胎16(包括磨損的橡膠層20)安裝在適合的模鑄裝置32上。隨后，如圖3所示，向模鑄裝置32內(nèi)注入熱固性聚氨酯原料。
更具體地講，如圖3所示，模鑄裝置32包括筒形有底壁的外模34，和位于外模34空間內(nèi)的芯狀內(nèi)模36，內(nèi)模36與外模34同心。磨損實(shí)心橡膠輪胎16被安裝在模鑄裝置32中，使內(nèi)模36配合輪胎16的內(nèi)孔。優(yōu)選在適當(dāng)?shù)臓t子內(nèi)至少將外模34在預(yù)定的溫度下例如在約100-110℃預(yù)熱。在這種情況下，優(yōu)選實(shí)心橡膠輪胎16的橡膠層20在高于外模預(yù)熱溫度的溫度下也被預(yù)熱。例如，優(yōu)選預(yù)熱的實(shí)心橡膠輪胎16的溫度比預(yù)熱的外模34的溫度至少高5℃。采用外模34和橡膠層20之間的上述溫度關(guān)系使熱固性聚氨酯彈性體原料從橡膠層20側(cè)有效地反應(yīng)并固化。結(jié)果，這樣形成的聚氨酯彈性體層24和橡膠層20彼此固著在一起，比不采用上述溫度關(guān)系所獲得的各層結(jié)合更牢固。因此，本發(fā)明的實(shí)心輪胎具有有利的一體化結(jié)構(gòu)。
在這種情況下，用已知的材料注入裝置40將常溫固化性聚氨酯原料42注入位于磨損實(shí)心橡膠輪胎16之橡膠層20的外周面和外模34內(nèi)周面之間的環(huán)形空間(即成形空間)38內(nèi)，直到環(huán)形空間38內(nèi)充滿(mǎn)了原料。材料注入裝置40可以具有熟知的結(jié)構(gòu)；例如混料頭或槍形注入器。材料注入裝置40裝有多異氰酸酯成分A，和混有固化劑(即催化劑)的多元醇成分B，用適當(dāng)?shù)膭?dòng)力混合器或靜態(tài)混合器將兩種成分均勻混合后，將混合物注入模鑄裝置32中。多異氰酸酯成分A和多元醇成分B可以在裝入材料注入裝置40之前先反應(yīng)形成預(yù)聚物。在這種情況下，向材料注入裝置40中裝入預(yù)聚物和固化劑，兩種成分混合后，將混合物注入模鑄裝置32中。
注入模鑄裝置32中的聚氨酯原料42在加熱時(shí)反應(yīng)并固化。因此，在橡膠層20的外表面上一體化形成聚氨酯彈性體層24。隨后，如圖4所示，將包括橡膠層20和聚氨酯彈性體層24的一體化成形產(chǎn)品44從模鑄裝置32上取下，進(jìn)行修飾工序。更具體地講，使聚氨酯彈性體層24外周面的橫向兩端圓滑，提供圓滑部分46，防止在使用中橫向兩端破碎。這樣就生產(chǎn)出了所需的再生實(shí)心輪胎48。
在上述生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎48的方法中，聚氨酯原料42被注入模鑄裝置32中，從而在橡膠層20的外周面上一體化形成聚氨酯彈性體層24。因此，生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎48非常容易。此外，不是復(fù)合型實(shí)心輪胎48的所有部分都由聚氨酯彈性體構(gòu)成，僅在磨損橡膠層20(殘留在輪子18的全周，具有預(yù)定厚度)的外表面上一體化形成聚氨酯彈性體層24。由于聚氨酯原料42的用量相當(dāng)少，因此本發(fā)明復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法是經(jīng)濟(jì)的。
用圖3和4所示方法生產(chǎn)的復(fù)合型實(shí)心輪胎48被安裝在輪子18上，用于車(chē)輛，用傳統(tǒng)已知的方法例如燒接、壓入配合或嵌入將輪子18固定在輪胎48的內(nèi)孔中。因此，復(fù)合型實(shí)心輪胎48就具有在橡膠層20上形成的聚氨酯彈性體層24的上述具體優(yōu)點(diǎn)。
總之，本發(fā)明再生實(shí)心輪胎具有顯著延長(zhǎng)的耐用壽命，并且對(duì)路面施加于車(chē)體的沖擊具有吸收或減弱作用。此外，輪胎不會(huì)在路面上留下黑印，很大程度上有利于保持環(huán)境的美觀以及改善工作環(huán)境。另外，根據(jù)本發(fā)明，磨損的實(shí)心橡膠輪胎可以作為再生實(shí)心輪胎被再利用，磨損實(shí)心橡膠輪胎不需要被丟棄，從而可以克服處理廢棄輪胎的社會(huì)問(wèn)題。雖然以?xún)?yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不受這些實(shí)施方案細(xì)節(jié)的限制也可以被實(shí)施。
例如，本發(fā)明使用的磨損實(shí)心輪胎16可以是回收所謂實(shí)心橡膠輪胎(即廣泛用于鏟車(chē)、工礦牽引車(chē)、蓄電池搬運(yùn)車(chē)、拖車(chē)等的基于橡膠的普通實(shí)心輪胎)獲得的廢棄實(shí)心輪胎。此外，磨損實(shí)心輪胎16可以是由普通硬質(zhì)橡膠形成的實(shí)心輪胎并用作例如拖車(chē)的輪子或行李輜重的腳輪。此外，磨損實(shí)心輪胎16可以是充氣型實(shí)心輪胎或圓柱型實(shí)心輪胎，本發(fā)明適用于這些輪胎的相應(yīng)硬質(zhì)橡膠部分。
在圖3和圖4所示的復(fù)合型實(shí)心輪胎生產(chǎn)方法中，從輪子18上卸下磨損的實(shí)心橡膠輪胎，隨后裝在鑄模裝置32上，然后在輪胎16的橡膠層20外周面上一體化形成聚氨酯彈性體層24。也可以將未從輪子上18卸下仍留在輪子18上的磨損實(shí)心橡膠輪胎16裝在模鑄裝置32上，并在輪胎16的橡膠層20外表面上一體化形成聚氨酯彈性體層24。
用于形成聚氨酯彈性體層24的聚氨酯原料42不含任何量的作為增強(qiáng)材料的碳黑，但可以含有一種或多種已知添加劑例如著色劑使彈性體層24具有所需顏色；抗菌劑使彈性體層24具有抗菌性；光觸媒；或紫外線吸收劑。
在每個(gè)所述實(shí)施方案中，適用于本發(fā)明的磨損實(shí)心輪胎被用于生產(chǎn)再生實(shí)心輪胎。但是，應(yīng)當(dāng)理解，不限于這些實(shí)施方案的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，可以形成用于實(shí)心輪胎內(nèi)周部分的新的環(huán)形橡膠層，并在該橡膠層外周面上形成具有適宜厚度的熱固性聚氨酯彈性體層，從而獲得所需復(fù)合型實(shí)心輪胎。
優(yōu)選上述復(fù)合型實(shí)心輪胎(在橡膠層外周面上形成熱固性聚氨酯彈性體層)的橡膠層由至少一種比熱固性聚氨酯彈性體軟的材料形成。一般，橡膠層由硬度(肖氏硬度)為70A或以下的橡膠形成。也可以采用復(fù)合橡膠結(jié)構(gòu)，其中由相對(duì)軟的橡膠形成芯部，用比芯部硬的另一個(gè)橡膠層覆蓋芯部。
應(yīng)當(dāng)理解基于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知識(shí)的其它改變、修改和改進(jìn)也可以實(shí)施本發(fā)明，而不背離本發(fā)明的主旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型實(shí)心輪胎，包括一個(gè)橡膠層內(nèi)層；和由熱固性聚氨酯彈性體制成的位于橡膠層外周面上的外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中所述橡膠層由磨損的實(shí)心橡膠輪胎構(gòu)成，并且該橡膠層具有預(yù)定厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中所述橡膠層由至少一種比外層熱固性聚氨酯彈性體軟的橡膠材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中熱固性聚氨酯彈性體的泰伯爾磨耗試驗(yàn)特征值為90mm3或以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中徑向上外層厚度相對(duì)于所述復(fù)合型實(shí)心輪胎整體厚度的百分比不超過(guò)40％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中所述外層是由至少一種選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和萘二異氰酸酯(NDI)的多異氰酸酯成分和至少一種選自聚(氧化丁烯)二醇、聚酯多元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇的多元醇成分反應(yīng)并固化形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的復(fù)合型實(shí)心輪胎，其中所述至少一種多異氰酸酯成分和所述至少一種多元醇成分在70℃-115℃的溫度下反應(yīng)并固化。
8.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1的復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法，該方法包括以下步驟提供一個(gè)橡膠層作為所述輪胎的內(nèi)層；在所述橡膠層外周面上涂布底漆和粘合劑；和用模鑄法通過(guò)使熱固性聚氨酯彈性體原料反應(yīng)并固化形成外層。
9.一種生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法，該方法包括以下步驟切削磨損的實(shí)心橡膠輪胎殘余橡膠層的外周面；在切削過(guò)的橡膠層外周面上涂布底漆和粘合劑；和用模鑄法通過(guò)使熱固性聚氨酯彈性體的原料反應(yīng)并固化形成外層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法，其中所述模鑄法如下實(shí)施將所述熱固性聚氨酯彈性體原料注入模鑄裝置位于外模內(nèi)周面和所述橡膠層外周面之間的空間內(nèi)，其中所述內(nèi)周面和所述外周面被加熱使所述外周面溫度高于所述內(nèi)周面溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9生產(chǎn)復(fù)合型實(shí)心輪胎的方法，其中所述模鑄法如下實(shí)施將所述熱固性聚氨酯彈性體原料注入模鑄裝置位于外模內(nèi)周面和所述橡膠層外周面之間的空間內(nèi)，其中所述內(nèi)周面和所述外周面被加熱使所述外周面溫度高于所述內(nèi)周面溫度。
全文摘要
一種復(fù)合型實(shí)心輪胎，包括具有殘余橡膠層的磨損的實(shí)心橡膠輪胎，和橡膠層外周面上的熱固性聚氨酯彈性體層。
文檔編號(hào)B29D30/06GK1666860SQ20051005355
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者前田貞夫 申請(qǐng)人:前田貝殼零件服務(wù)株式會(huì)社