專利名稱：安全防戳輪胎及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎，具體的說涉及一種安全防戳輪胎及其制備方法。
背景技術(shù)：
在車輛行駛過程中，公路路面經(jīng)常有圖釘、碎鐵屑、碎玻璃渣、碎石等尖銳物，給車輛在行車過程中帶來安全隱患，特別是車輛在高速公路行駛過車中，輪胎若戳到鐵釘、碎鐵屑、碎玻璃渣等尖銳物時(shí)，車胎會(huì)瞬時(shí)泄壓，甚至爆胎，故而導(dǎo)致車輛傾斜，駕駛?cè)藛T很難控制車輛，甚至?xí)l(fā)生交通事故，后果將不堪設(shè)想。即使在普通公路低速行駛的電動(dòng)自行車、自行車輛等非機(jī)動(dòng)車輛，輪胎被尖銳物戳穿后，也需要修理，有時(shí)需要推行很長(zhǎng)距離，才能夠找到維修店進(jìn)行修理，時(shí)間上的延誤和體能的消耗，顯然影響工作和情緒。而且目前市場(chǎng)上銷售的內(nèi)胎快速修補(bǔ)液，使用一定時(shí)間，或遇到高溫低溫，粘結(jié)將出現(xiàn)脫落或黏結(jié)效果不好的現(xiàn)象，導(dǎo)致再次維修。現(xiàn)階段解決輪胎防戳措施，無外乎有以下幾類:一、采用鱔背輪胎，其是在傳統(tǒng)老式輪胎基礎(chǔ)上疊加一層環(huán)轉(zhuǎn)環(huán)狀橡膠脊梁而構(gòu)成，疊加的環(huán)狀橡膠脊梁，斷面為等腰梯形或近似的等腰梯形，該加工工藝不僅復(fù)雜，而且疊加的環(huán)狀橡膠脊梁厚度畢竟有限，對(duì)防戳的效果也有限，而且增加了材料成本。二、采用無充氣實(shí)心輪胎，其主要原料為天然橡膠或合成橡膠組成，和傳統(tǒng)的充氣輪胎相比，實(shí)心輪胎主要缺點(diǎn)是利用橡膠胎體的彈性來減弱和吸收車輛行駛過程中所承受的沖擊，因此緩沖性能較弱，易損壞車輛和載重貨物，不能應(yīng)用高速運(yùn)輸車輛上，同時(shí)輪胎高速運(yùn)轉(zhuǎn)橡膠容易發(fā)熱，導(dǎo)致輪胎磨損較大，降低輪胎的使用壽命。中國專利102660223A公開一種具有自動(dòng)充氣補(bǔ)胎液，特別是一種應(yīng)用于汽車輪胎內(nèi)胎的輪胎密封劑，按下述重量份數(shù)配比的組分制成:玻璃纖維絲20 28份，丁晴橡膠顆粒20 22份，丙二醇10 20份，乙二醇40 50份，可修復(fù)的漏洞直徑大，自動(dòng)修復(fù)最大直徑30mm的輪胎穿刺，可運(yùn)用于復(fù)雜路況作業(yè)的機(jī)械車，防止慢漏氣，可自動(dòng)密封輪胎和輪轂之間的縫隙，保質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)，可回收利用。中國專利92221556.1公開一種具有突出脊梁的自行車、摩托車和汽車輪胎——鱔背輪胎，其以傳統(tǒng)的老式胎為基礎(chǔ)，在輪胎外緣表面疊加上一層環(huán)狀橡膠脊梁，環(huán)狀橡膠脊梁內(nèi)部隱埋強(qiáng)度比橡膠高的材料薄層，脊梁的斷面為近似的等腰梯形。中國專利93226547.2公開一種具有高強(qiáng)度耐磨橡膠制成的外胎，在外胎與地面接觸部分的中央有一個(gè)凸條，凸條高度為4 6mm，凸條上有凹下的防滑花紋，防滑花紋的深度與凸條的高度相同。由于外胎通過凸條與地面接觸，凸條處的厚度較其它部位厚度大，不易被路面上的尖銳物戳穿而具有耐磨防戳的優(yōu)點(diǎn)。中國專利93226786.6公開一種具有各種機(jī)動(dòng)車輛和各種非機(jī)動(dòng)車輛的防戳輪胎，它包含一個(gè)外胎，在外胎內(nèi)壁上有一個(gè)防戳層，能防止路面上的尖銳物戳穿外胎導(dǎo)致漏氣，提高輪胎使用壽命，防戳層也起緩沖層作用，提高外胎內(nèi)腔圓度，增加充氣力度，增強(qiáng)輪胎承載力，但其制作工藝復(fù)雜。中國專利200420110272.9公開一種具有防戳輪胎，該防戳輪胎由內(nèi)胎、外胎和防戳帶組成，在內(nèi)胎和外胎的中間層插入一條防戳帶，防戳帶的厚度在0.2 3_之間，可由金屬、塑料、泡沫制成，該防戳帶可有一層或多層構(gòu)成，以起到保護(hù)內(nèi)胎不被路面的尖銳物戳穿。中國專利96222001.9公開一種具有蜂窩狀的安全防戳襯圈。其寬度可根據(jù)各種車輛的輪胎的寬度而分類設(shè)定，其厚度可根據(jù)各種車輛的實(shí)際需求，從IOmm 50mm分類設(shè)定，無需改變車輛的輪胎的形狀和結(jié)構(gòu)，只需稍稍變更一下充氣內(nèi)胎的周長(zhǎng)即可，安全防戳襯圈位于外胎和內(nèi)胎的中間層。以上公開的專利技術(shù)中，雖然在一定程度上提高輪胎防戳效果，提高了行車安全，但是也存在一定的不足:(I)自動(dòng)充氣補(bǔ)胎液:特別是一種應(yīng)用于汽車輪胎內(nèi)胎的輪胎密封劑，主要應(yīng)用于汽車輪胎內(nèi)胎，而公路路面上的鐵釘、碎鐵屑、碎玻璃渣、碎石等尖銳物會(huì)首先刺入輪胎外胎，進(jìn)而進(jìn)入內(nèi)胎，該技術(shù)方案在時(shí)效性較慢，同時(shí)也不利于外胎被戳穿后的保壓功效。(2)在外胎和內(nèi)胎之間插入防戳帶或防戳襯圈:輪胎按用途分，大致可以分為11類:即:1)轎車輪胎；2)輕型載貨汽車輪胎；3)載重和公共汽車輪胎；4)工程機(jī)械輪胎；5)越野汽車輪胎；6)農(nóng)業(yè)和林業(yè)機(jī)械輪胎；7)工業(yè)車輛輪胎；8)航空輪胎；9)特種車輛輪胎；
10)摩托車輪胎；11)力車輪胎?？梢娭谱鞣来翈Щ蚍来烈r圈的種類之多，同時(shí)車輛的寬度還有很多種，故制作防戳帶或防戳襯圈不僅需要很多的模具，而且模具的磨損和維護(hù)費(fèi)用較聞。(3)外胎與地面接觸部分的中央有一個(gè)凸條:這樣，外胎就通過該凸條與地面接觸，由于凸條處較外胎其它部位厚度大，就不易被路面上尖銳物戳穿，從而達(dá)到耐磨防戳的目的。但該輪胎只適用于人力車、26吋輪胎的輕便自行車和摩托車。未涉及到轎車、輕型載貨汽車輪胎等其它輪胎，同時(shí)，凸條因承受的承載力有限，該設(shè)計(jì)也并不適用自重較重的機(jī)動(dòng)車輛，故應(yīng)用的范圍并不是很廣。此外，上述所公開的專利技術(shù)中，主要通過在外胎和內(nèi)胎之間插入防戳帶或防戳襯圈，抑或外胎與地面接觸部分的中央有一個(gè)凸條技術(shù)方案，制作上比較復(fù)雜，需要根據(jù)測(cè)算輪胎胎體、胎側(cè)和胎圈的尺寸再設(shè)計(jì)防戳帶或防戳襯圈或凸條尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種安全防戳輪胎及其制備方法，能夠使輪胎在被堅(jiān)銳物體刺穿后，進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)，從而保持胎壓，達(dá)到安全行車，為車內(nèi)駕乘人員和車輛本身安全提供安全保障。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種安全防戳輪胎，在所述輪胎的內(nèi)緣面附著一層修護(hù)膠，該修護(hù)膠為聚脲酯膠。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚脲酯膠的厚度為2_20mm。本發(fā)明還提供一種上述安全防戳輪胎的制備方法，包括以下步驟:①將輪胎內(nèi)緣面擦拭干凈；②在輪胎內(nèi)緣面上涂覆一層聚脲酯膠；
③將輪胎放置于離心機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)；④取下輪胎，即得到其內(nèi)緣面附著一層修護(hù)膠的安全防戳輪胎。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚脲酯膠(PU GEL)由異氰酸酯類預(yù)聚合物(Polyisocyanate)和多兀醇混合物(Polyether Blenging)反應(yīng)制得。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述述多元醇混合物與異氰酸酯類預(yù)聚合物的比例為1:0.1 0.4。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述異氰酸酯類預(yù)聚合物為二異氰酸酯。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述二異氰酸酯有兩大類，分別為芳香族(Diphenylmethane-4,4’ diisocyanate及其混合物)與脂肪族異氰酸酯(Xylendiisocyanate-XD1、Tetramethylenexylene Diisocyanate-TMXDI> Isophorpnediisocyanate-1PDI, Hexamethylene diisocyanate-HDI)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多元醇混合物為聚醚多元醇(polyether polyol)與聚酯多元醇(polyester polyol),其0_H value范圍為20 60之間。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速在300 2000rpm/min,其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為3 15min，工作的環(huán)境溫度為22 30°C。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚脲酯膠的厚度為2 20mm。本發(fā)明的有益效果是:通過在輪胎外胎內(nèi)緣面上涂覆一層聚脲酯膠并通過離心的作用下在內(nèi)緣形成一層修護(hù)膠的附著，此種做法不僅操作簡(jiǎn)便，而且附著的修護(hù)膠(即聚脲酯膠)穩(wěn)定牢靠，承受-80至+140°C之間的溫度范圍，并可在該溫度范圍維持物理特性的穩(wěn)定度，故適用范圍特別廣、具有良好的使用壽命。就應(yīng)用層面而言:現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明的中國專利93226786.6防止漏氣用的密封劑，應(yīng)用于“有”內(nèi)胎的輪胎類型，而本發(fā)明是僅應(yīng)用于“無”內(nèi)胎的輪胎類型。就技術(shù)手段而言，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明將密封劑先通過漏斗經(jīng)氣門嘴裝入輪胎內(nèi)胎內(nèi)，通過離心力作用，形成均勻保護(hù)膜，此種技術(shù)手段制成較為復(fù)雜，而且只能用于新胎的制作，同時(shí)也不利于觀察保護(hù)膜的均勻度。相比較之下，無論新胎還是舊胎，只要其堪用狀態(tài)的輪胎，皆可以利用本發(fā)明的修護(hù)劑涂敷于該輪胎的內(nèi)緣面上予以離心成型，即可獲得防戳、自動(dòng)修復(fù)功效的輪胎。就防刺深度而言，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明的中國專利93226786.6防止漏氣用的密封劑，沒有給出具體數(shù)值，倒是輪胎穿刺漏洞最大直徑可達(dá)30mm，查閱專利資料，中國臺(tái)灣專利第580463號(hào)，其密封劑室于半徑方向厚度在1.2mm±0.3mm，也就是在0.9mm 1.5mm之間，然而，據(jù)此推算該密封劑室所能填充的密封劑容量仍屬有限，倘若遭受體積較為寬大的尖銳物刺入輪胎T時(shí)，所造成的破損面積相對(duì)亦較寬闊如先后或同時(shí)遭遇刀片、釘子刺入，若又遇上輪胎本體的胎面早已磨損不堪變薄，其填充的密封劑是否有足夠的容量來提供填補(bǔ)，則不無疑問，即使能夠提供補(bǔ)充作用，則形成的填補(bǔ)作用效果也必然有限，因?yàn)樵摷怃J物可能已經(jīng)直接傷及襯里2L 了。但是，本發(fā)明的該層修護(hù)膠其附著厚度為2 20mm，光是2mm就比中國臺(tái)灣專利第580463號(hào)最厚的1.5mm還厚，如果將現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明其整個(gè)襯里2L最厚處的尺寸來推算至少為該密封劑室6的三倍，即是1.5mm*3=4.5mm,唯本發(fā)明的聚脲酯膠(輪胎修護(hù)膠)厚度最多可達(dá)20mm。
總之，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于:①、將所制得的修護(hù)膠涂敷于輪胎內(nèi)緣面上以離心成型，施工容易，即可得到具有防止輪胎遇刺氣壓失效的輪胎。②、于輪胎內(nèi)緣面附著厚度為2 20_的修護(hù)膠，該修護(hù)膠的厚度最厚者可為現(xiàn)有技術(shù)的約13倍，可獲得更優(yōu)異的填補(bǔ)及涂敷效果。③、以離心技術(shù)將修護(hù)膠均勻地涂敷于輪胎內(nèi)緣面上，形成厚薄一致的修護(hù)膠附著層，使得輪胎上各處防泄氣的需求均可顧及。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述輪胎受刺狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述輪胎修護(hù)膠進(jìn)行防泄氣結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合附圖，作 以下說明:I——輪胎11——內(nèi)緣面2——修護(hù)膠3——尖銳物
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明是一種以高分子聚合物膠料供輪胎自我修復(fù)的方法及其產(chǎn)品，請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明是在輪胎I的內(nèi)緣面11上涂敷有修護(hù)膠2。修護(hù)膠2是為彈性并具可塑性材料一聚脲酯膠(PU GEL)，聚脲酯膠是由異氰酸酯類預(yù)聚合物(Polyisocyanate)及多元醇混合物(Polyether Blending)組成，為具低黏度、易流動(dòng)及易加工的高分子材料，其物理特性如下表所示:表1:異氰酸酯類預(yù)聚合物和多元醇混合物的物理特性
權(quán)利要求
1.一種安全防戳輪胎(I)，其特征在于:在所述輪胎(I)的內(nèi)緣面(11)附著一層修護(hù)膠(2)，該修護(hù)膠為聚脲酯膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防戳輪胎，其特征在于:所述聚脲酯膠的厚度為2-20mm。
3.—種如權(quán)利要求1所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于包括以下步驟: ①將輪胎內(nèi)緣面擦拭干凈； ②在輪胎內(nèi)緣面上涂覆一層聚脲酯膠； ③將輪胎放置于離心機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)； ④取下輪胎，即得到其內(nèi)緣面附著一層修護(hù)膠的安全防戳輪胎。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述聚脲酯膠由異氰酸酯類預(yù)聚合物和多元醇混合物反應(yīng)制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述述多元醇混合物與異氰酸酯類預(yù)聚合物的比例為1:0.1 0.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述異氰酸酯類預(yù)聚合物為二異氰酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述二異氰酸酯有兩大類，分別為芳香族與脂肪族異氰酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述多元醇混合物為聚醚多元醇與聚酯多元醇，其O-H value范圍為20 60之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速在300 2000rpm/min，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為3 15min，工作的環(huán)境溫度為22 30°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全防戳輪胎的制備方法，其特征在于:所述聚脲酯膠的厚度為2 20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了安全防戳輪胎及其制備方法，由異氰酸酯類預(yù)聚合物、多元醇混合物反應(yīng)制得的聚脲酯膠均勻地涂敷于輪胎內(nèi)緣面上并在離心的作用下形成一層修護(hù)膠，從而制得安全防戳輪胎，該輪胎貼近地面的部分遭遇的尖銳物戳穿時(shí)，具有防止氣體持續(xù)外泄的功效，同時(shí)輪胎被戳穿的部位將立即自動(dòng)修復(fù)，從而可增強(qiáng)車輛行駛中的安全，達(dá)到安全行車，為車內(nèi)駕乘人員和車輛安全提供安全保障。
文檔編號(hào)B60C9/18GK103101401SQ201310039620
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者許驩鑫, 張曉紅 申請(qǐng)人:昆山金鑫新能源科技有限公司