專利名稱：胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能輪胎及其制造方法，更具體地說(shuō)是一種提高抓著力、降低噪聲的高性能輪胎及其制造方法。
背景技術(shù)：
輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，支承負(fù)荷，向地面?zhèn)鬟f動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)向力，因此輪胎的抓著性能很大程度上影響了汽車行駛的安全性。隨著人們生活質(zhì)量的提高，很多城市對(duì)汽車噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)有了明確的規(guī)定，從而使汽車噪聲的大小成了衡量汽車質(zhì)量水平的重要指標(biāo)之一。汽車工業(yè)經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，汽車結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲已經(jīng)得到極大的控制，因此車輛行駛時(shí)輪胎噪聲已成為一個(gè)主要噪聲源。眾所周知，輪胎的抓著性能和噪音性能是相悖的，為了降低輪胎噪音，往往減小胎面花紋溝槽的槽面積或減少溝槽的數(shù)量。但是為了提高抓著性能，要增大上述花紋溝槽的槽面積或增加溝槽的數(shù) 量，其結(jié)果是輪胎噪音的降低和抓住力的提高以相反的方式來(lái)處理。這對(duì)高性能輪胎的開(kāi)發(fā)提出了挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，美國(guó)專利US8047244公開(kāi)了一種充氣輪胎，該輪胎胎面的周向溝槽槽壁上帶有波紋狀細(xì)槽，降低了輪胎行駛過(guò)程中的泵氣噪聲同時(shí)不影響抓著性能，但也極大地增加了輪胎的加工制造難度。中國(guó)專利ZL200520019835. 8公開(kāi)了一種充氣輪胎，該輪胎通過(guò)獨(dú)特的花紋設(shè)計(jì)和胎面嵌有鋼絲網(wǎng)，增加了輪胎的抓著性，同時(shí)具有柔動(dòng)性好、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，但也加大了輪胎制造的難度，胎面鋼絲網(wǎng)對(duì)胎面和路面都會(huì)造成一定的損害，從而降低輪胎和路面的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種低噪音、高抓著性以及制造簡(jiǎn)便的高性能輪胎及其成型方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是，一種胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，由具有微米級(jí)泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復(fù)合而成。薄膠片經(jīng)超臨界CO2發(fā)泡處理，使其具有微米級(jí)泡孔；輪胎胎坯在已有的成型機(jī)上加工而成，在橡膠輪胎胎坯表面覆蓋帶有微孔的薄膠片，然后二者一同放于輪胎硫化機(jī)中成型，具有微孔的薄膠片與橡膠輪胎胎坯表面一起形成傳統(tǒng)的花紋溝槽，該輪胎即為胎冠表層微孔發(fā)泡的輪胎。本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，具有微孔的薄膠片在胎坯周向上的接頭處可以采用多齒形的相互嚙合連接，即一端的凹凸與另一端的凹凸錯(cuò)開(kāi)，連接時(shí)具有微孔的薄膠片兩端二者凹凸配合；或具有微孔的薄膠片端部的凹凸結(jié)構(gòu)為燕尾形，兩個(gè)端部扣接式的連接，端部不易錯(cuò)位，輪胎充氣或受到周向力時(shí)具有微孔的薄膠片周向的連接處不易脫開(kāi)，并且粘接后具有微孔的薄膠片不易剝離。本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的成型方法采用以下技術(shù)方案采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理薄膠片，預(yù)先制備出具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，在輪胎成型機(jī)上對(duì)橡膠輪胎胎坯套裝貼合具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，將此薄膠片與橡膠的復(fù)合胎坯在輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行共硫化操作，調(diào)整硫化溫度和硫化時(shí)間，使橡膠處于黏流狀態(tài)，能夠在活絡(luò)模具中很好地流動(dòng)，硫化完成后打開(kāi)模具，胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎制備完成。本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的成型方法還可以這樣實(shí)現(xiàn)采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理薄膠片，預(yù)先制備出具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，將此薄膠片貼合到橡膠胎冠的表層，并對(duì)其進(jìn)行加熱處理，使其粘結(jié)良好，在輪胎成型機(jī)上對(duì)輪胎進(jìn)行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行硫化操作，從而得到胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎。
本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎保持了原有胎面的花紋形狀，同時(shí)又使胎冠表層具有了微孔結(jié)構(gòu)。胎冠表層大量微米級(jí)泡孔的存在使輪胎胎面與路面在微觀上達(dá)到了充分的嚙合，極大地增加了輪胎的抓著性；胎冠表層大量微米級(jí)泡孔的存在使胎面具有了優(yōu)異的減震和吸聲性能，大大降低了輪胎行駛過(guò)程中的噪音；同時(shí)此輪胎不破壞輪胎原有的性能，如排水性能、濕滑性能等。膠片與橡膠之間有良好的粘附性，并且膠片兩端以齒狀形式結(jié)合，極大地增加了膠片貼附的牢固性；同時(shí)發(fā)泡膠片由于泡孔的存在節(jié)約并有效利用了橡膠資源，最大限度地發(fā)揮其功能和用途。本發(fā)明的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎成型工藝在現(xiàn)有輪胎加工成型設(shè)備上就能實(shí)現(xiàn)，并且與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時(shí)間，具有工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的斷面圖。圖3是本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎中具有微米級(jí)泡孔的薄膠片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎成型過(guò)程中具有微米級(jí)泡孔的薄膠片與輪胎粘結(jié)工藝示意圖。圖5是本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎另一種成型過(guò)程中具有微米級(jí)泡孔的薄膠片與胎冠膠粘結(jié)工藝示意圖。圖中1 一橡膠輪胎；2—具有微米級(jí)泡孔的薄膠片；3—輪胎花紋塊；4一輪胎花紋溝槽；5—齒狀凸槽；6—齒狀凹槽；7_輪胎胎冠膠表層。
具體實(shí)施例方式圖I所示為本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎立體結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎由橡膠輪胎I和具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2復(fù)合而成。具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2可經(jīng)超臨界CO2發(fā)泡處理獲得，使其具有了微米級(jí)泡孔；橡膠輪胎I的胎坯與現(xiàn)有輪胎胎坯結(jié)構(gòu)相同，在已有的成型機(jī)上加工而成，在成型機(jī)上添加一道工序，即在橡膠輪胎I的胎坯表面覆蓋具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，然后二者一同放于輪胎硫化機(jī)中成型，得到胎冠表層微孔發(fā)泡的輪胎。圖2所示為本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的斷面圖，圖中顯示具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2均勻地貼附在橡膠輪胎I的輪胎花紋塊3和花紋溝槽4上。圖3所示，具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2的兩端可設(shè)成相互嚙合的齒狀凸槽5和齒狀凹槽6，以增大粘結(jié)面積，提高薄膠片貼附的牢固性。圖4所示，本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的成型方法可采取以下方案采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理薄膠片，預(yù)先制備出具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2，膠片厚度為l-2mm，膠片2的厚度太大,貼附在輪胎表面時(shí)使花紋溝槽4的尺寸發(fā)生很大的變化,從而影響原有的胎面特性；厚度太小，則無(wú)法充分發(fā)揮其消音和抓著性能。在輪胎成型機(jī)上對(duì)橡膠輪胎胎坯I套裝貼合具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2，將此具有微米級(jí)泡孔的薄膠片與橡膠的復(fù)合胎坯在輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行共硫化操作，在原有輪胎花紋塊3和花紋溝槽4的基礎(chǔ)上使具有微米級(jí)泡孔的膠片2均勻包覆在橡膠輪胎上。圖5所示，本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎還可以采用另外一種成型方法實(shí)現(xiàn)采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理薄膠片，預(yù)先制備出具有微米級(jí)泡孔的薄膠片2， 將此薄膠片2貼合到橡膠胎冠膠表層7上，并對(duì)其進(jìn)行加熱處理，使其粘結(jié)良好，在輪胎成型機(jī)上對(duì)具有復(fù)合胎冠的輪胎進(jìn)行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行硫化操作，從而得到胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎。本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎在保證原有輪胎胎面性能的基礎(chǔ)上提高了輪胎的抓著性能，降低了輪胎行駛過(guò)程中的噪音；具有微孔結(jié)構(gòu)的膠片2能夠很好地貼附在橡膠輪胎I上；同時(shí)發(fā)泡膠片充分地發(fā)揮了其功能和用途。本發(fā)明胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎復(fù)合成型工藝在現(xiàn)有輪胎加工成型設(shè)備上就能實(shí)現(xiàn)，并且與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時(shí)間，具有工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，其特征在于由具有微米級(jí)泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復(fù)合而成，具有微米級(jí)泡孔的薄膠片均勻地貼附在橡膠輪胎的輪胎花紋塊和花紋溝槽上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，其特征在于具有微米級(jí)泡孔的薄膠片經(jīng)超臨界CO2發(fā)泡處理獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，其特征在于具有微孔的薄膠片在胎坯周向上的接頭處采用多齒形的相互嚙合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，其特征在于具有微孔的薄膠片在胎坯周向上的接頭處所采用多齒形的相互嚙合為燕尾形，兩個(gè)端部扣接式的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，其特征在于具有微米級(jí)泡孔的薄膠片的厚度為l_2mm。
6.權(quán)利要求I所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的成型方法，其特征在于采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理薄膠片，預(yù)先制備出具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，在輪胎成型機(jī)上對(duì)橡膠輪胎胎坯套裝貼合具有微米級(jí)泡孔的薄膠片，將此薄膠片與橡膠的復(fù)合胎坯在輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行共硫化操作，調(diào)整硫化溫度和硫化時(shí)間，使橡膠處于黏流狀態(tài)，能夠在活絡(luò)模具中很好地流動(dòng)，硫化完成后打開(kāi)模具，胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎制備完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎的成型工藝，其特征在于具有微米級(jí)泡孔的薄膠片制備完成后就貼合到橡膠胎冠膠的表層，并對(duì)其進(jìn)行加熱處理，使其粘結(jié)良好，然后再在輪胎成型機(jī)上對(duì)輪胎進(jìn)行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行硫化操作，從而得到胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎及其成型方法，該輪胎由具有微米級(jí)泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復(fù)合而成，具有微米級(jí)泡孔的薄膠片均勻地貼附在橡膠輪胎的輪胎花紋塊和花紋溝槽上，在保證原有胎面花紋性能的基礎(chǔ)上提高了輪胎的抓著性，并降低了輪胎行駛過(guò)程中的噪聲，發(fā)泡膠片充分地發(fā)揮了其功能和用途。本發(fā)明的制備方法是將采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術(shù)處理的具有微米級(jí)泡孔的薄膠片在輪胎成型機(jī)上對(duì)橡膠輪胎胎坯套裝貼合或在此之前與橡膠胎冠的表層貼合粘接，然后在輪胎定型硫化機(jī)上進(jìn)行共硫化操作，該過(guò)程在現(xiàn)有輪胎加工成型設(shè)備上就能實(shí)現(xiàn)，與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時(shí)間，具有工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29D30/08GK102862447SQ201210391708
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者楊衛(wèi)民, 趙鵬, 焦志偉, 秦柳, 閻華 , 丁玉梅 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)