專利名稱：環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎，具體地講是利用再生橡膠和聚氨酯彈性體制成的車 輛用環(huán)保實心輪胎。
背景技術(shù)：
實心輪胎應(yīng)用廣泛，可適用于工程車、除草車、搬運車、電瓶車、叉車、
箱包車、挖掘機等?，F(xiàn)有技術(shù)中已出現(xiàn)一種實心輪胎，例如，中國專利ZL0122 5667. 6公開的環(huán)保實心輪胎，其中間具有實心填充物，外面包裹一層聚氨酯面制 成輪胎形狀，在與鋼圈接觸的該聚氨酯層中設(shè)有一至數(shù)條繩子，實心填充物為 廢舊免充氣輪胎、廢舊橡膠制品等，這樣的結(jié)構(gòu)存在著以下幾個缺點
1. 由于實心輪胎本身實心的結(jié)構(gòu)，使得輪胎散熱性差。
2. 承受負(fù)載和承壓強度并不好。
3. 該結(jié)構(gòu)的實心填充物是廢舊免充氣輪胎或廢舊的橡膠制品壓制而成的實 心管狀，粘接性不好，容易出現(xiàn)裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是利用再生橡膠，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，產(chǎn)品不 遷移有毒物質(zhì)，凸現(xiàn)環(huán)保、滾動阻力低、節(jié)能、內(nèi)生熱小、散熱性好、安全、 胎面耐磨、彈性好、能承受負(fù)載和強度大、乘坐舒適的聚氨酯彈性體環(huán)保實心 輪胎的生產(chǎn)工藝技術(shù)方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的環(huán)保實心輪胎的工藝、生產(chǎn)技術(shù)方法， 包括胎面、內(nèi)胎體、輪轂，它在所述的輪轂外緊扣內(nèi)胎體，再包膠一層胎面而 成，所述的輪轂在與內(nèi)胎體接觸的面上加工有散熱孔，輪胎體與之相對應(yīng)的地 方加工有散熱槽，在內(nèi)胎體與胎面之間設(shè)有鋼絲網(wǎng)。
所述的內(nèi)胎體的材料為再生橡膠。
所述的胎面材料為聚氨酯彈性體。
所述的輪轂在軸向上設(shè)成多段，每段輪轂之間固定連接，可以采用軸串聯(lián) 連接，即在兩端輪轂的端面上各嵌有一個軸承，用一根軸依次串聯(lián)起軸承、各
段輪轂、軸承，再在兩端用螺母并緊；可以采用焊接；也可以采用鉚接。
采用以上結(jié)構(gòu)后，首先，該實心輪胎具有散熱孔和散熱槽，結(jié)構(gòu)合理，散 熱性好，內(nèi)生熱小。其次，在內(nèi)胎體與胎面之間加設(shè)一層鋼絲網(wǎng)，提高了輪胎 的強度和牢度，可以使輪胎承受負(fù)載的能力更強。再次，內(nèi)胎體的材料為再生 橡膠，使橡膠廢料與舊橡膠輪胎變廢為寶，將有限的資源進行循環(huán)再利用，有 利于環(huán)保；同時，由于環(huán)保實心輪胎的橡膠內(nèi)胎體被聚氨酯彈性體胎面包膠， 使橡膠內(nèi)胎體含有的有毒物質(zhì)不能被遷移出來，使輪胎產(chǎn)品本身凸現(xiàn)環(huán)保。還 有，由于輪胎為聚氨酯彈性體胎面，具有彈性好、耐磨性強，具有良好的抓地 力、滾動阻力低、節(jié)能、降低了車輛行駛時二氧化碳的排放，實現(xiàn)了輪胎使用 的安全與環(huán)保。最后，輪轂采用軸向多段結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足了輪胎使用的多樣性， 便于輪胎的安裝、更換與維修。
解決內(nèi)胎體的材料為再生橡膠的制造技術(shù)方法
對再生橡膠進行配方、煉膠、硫化制成橡膠內(nèi)胎體。
一.配方 (一)內(nèi)胎體再生橡膠的配方-特種橡膠型工藝配方化工^ 65HA高彈性配方82HA高彈性耐磨橡膠配方
75HAL普通配方，化工^普通膠旦12.5千克硬質(zhì)胎面膠10千克
普通膠2 10千克溶聚丁苯 5千克線質(zhì)膠Z 15千克
充油丁苯 3千克軟質(zhì)膠g 2Q 千克丁苯膠 6千克
硬質(zhì)膠47.5千克碳酸鈣(CaCo3) 7.5千克順丁膠7千克
再生膠 12. 5千克芳烴油 2千克芳烴油 3千克
碳酸鈣(CaCo3) 10千克硫磺粉(S) 230克硫磺粉(S) 380克
芳烴油 1千克橡膠促進劑(CZ) 80克橡膠促進劑(CZ) 100克
硫磺粉(S) 350克橡膠促進劑(M)120克橡膠促進劑(M)150克
橡膠促進劑(CZ) 100克橡膠促進劑(DM) 100克橡膠促進劑(DM)120克
橡膠促進劑(M)120克硬脂酸 250克硬脂酸350克
橡膠促進劑(DM) 100克氧化鋅380克氧化鋅450克
硬脂酸300克5碳酸鈣(CaCo3) 25克
氧化鋅450克
注丄指邵氏硬度，l化學(xué)工藝配方，i指橡膠回收料，(浙江三門有售)；4
指已含有化工配方的質(zhì)地比較硬的膠，i指含化工己用配方，[指己含化工已用 配方的較軟的膠，L指輪胎帶線部分的膠料。
以上三種配方不包括灰色和藍(lán)色的彩色輪用膠，這幾種配方用膠以鐵芯輪、 鋁芯輪、鎂芯輪等為骨架，與此同時，要在芯面涂膠水為介質(zhì)。
普通膠75HA、節(jié)能型再生橡膠配方
線膠z8. 5千克
廢邊85.0千克
再生膠12.5千克硬質(zhì)膠 7.5 千克 普通膠 7.5 千克 碳酸鈣(CaCo3) 10千克 芳烴油 1千克
硫磺粉(S) 300克
橡膠促進劑(CZ) 80克 橡膠促進劑(DM) 120克 橡膠促進劑(M) 150克 硬脂酸 250克
氧化鋅 430克。
注5"廢邊"是指在輪胎或產(chǎn)品哈夫線修下來的廢物，已經(jīng)硫化過的廢橡膠。 二.煉膠
(一) 依據(jù)配方，經(jīng)橡膠煉膠機進行煉膠，煉成能滿足硫化橡膠內(nèi)胎體的 橡膠料，供橡膠輪胎模具硫化橡膠內(nèi)胎體制品。
(二) 煉膠工藝
1、 配膠合煉
按配方要求，把丁苯、順丁、廢膠、原生膠、混合均勻，薄通三次，三角 包三個(厚0,2厘米以下)，膠料總誤差范圍土0.5kg，否則不合格。
2、 混煉
把合煉好的膠料進行混煉，加料順序先加；
① 細(xì)料(氧化鋅、硬脂酸、防老劑等)
② 加填料(碳酸l 、芳烴油等)
③ 加硫化劑(促進劑、硫磺等)。把粉料吃完后，薄通三次(0.12厘米以下)三個三角包，放厚5-7厘米， 再用切刀法補充翻煉2-3次，下片、取樣、快檢(硬度)，按規(guī)格(長、寬、厚) 下片冷卻、停放(4小時)。
3、 配料分二類
① 細(xì)料(活性劑、防老劑等)。
② 硫化劑(促進劑、硫磺等)。
4、 塑煉
把天然膠進行塑煉、薄通10次以上(最薄)，停放24小時后使用，其它膠 料不用塑煉。
5、 硬度調(diào)整方法增加硬度1度，加碳酸鈣原膠的6%;降低硬度1度，加 白油原膠的0.6%.
注:原膠(天然膠、丁苯膠、順丁膠)；不包括再生膠、廢膠。
注防老劑的配方用量，可根據(jù)橡膠膠料的質(zhì)量和對輪胎防老化的時間要求、
長短來確定用量，在一般情況下每份配方料可加入150克至350克之間的防老 劑。防老劑的配量原則，能滿足輪胎防老化性能要求即可。
三.制成橡膠內(nèi)胎體 (一)、內(nèi)胎體生產(chǎn)的工藝與硫化
1、 將硫化用的內(nèi)胎體橡膠模具放在壓機中預(yù)熱至100-120°C，
2、 在經(jīng)預(yù)熱的橡膠模具中，涂脫模劑，加入一定量的經(jīng)煉制的內(nèi)胎體橡膠料；
3、 將具有內(nèi)胎體的橡膠的橡膠模具在壓機中經(jīng)加壓至16-18Mpa/cm2，進行硫化， 硫化時間為20-40分鐘，溫度為140-160°C，
4、 經(jīng)出模、取模、脫模制成具有再生膠的橡膠內(nèi)胎體。
5、 對橡膠內(nèi)胎體進行打磨或清潔處理后，涂上經(jīng)配制的422膠粘劑，達(dá)到一定厚度，至膠粘劑有光澤(如要設(shè)鋼絲網(wǎng)則采用同樣的方法)，經(jīng)在室溫條件下
干燥60分鐘以后，進入烘箱預(yù)熱至80-110"，時間1-2小時，備作供給PU
流水線澆注聚氨酯彈性體胎面之用。
(二)、橡膠內(nèi)胎體生產(chǎn)的工藝過程
1、 模具設(shè)計一模具制造一模具試用一模具預(yù)熱一模具裝膠一模具入機一加壓 加熱一內(nèi)胎硫化一出模一脫模。
2、 再生膠配方一煉膠一檢驗?zāi)z料一合格膠料—膠料入熱模一入模加壓一內(nèi)胎 硫化一出模一脫模一內(nèi)胎處理一刷膠粘劑一PU澆注。
四.解決胎面的材料和聚氨酯彈性體的生產(chǎn)技術(shù)方法
(一)對聚氨酯彈性體進行配方、合成、PU澆注胎面。 1.聚氨酯彈性體的配方；
(1) 90HA (邵氏硬度)高溫聚酯預(yù)聚體配方
pal 2476100千克，(pal為聚酯代號，2476為聚酯分子量代號) TDI23.2%, (TDI為甲苯二異氰酸酯)
NC0%=4. 2至4. 5。 (NCO為游離態(tài)異氰酯酯含量)
(2) 93HA (邵氏硬度)低溫聚醚預(yù)聚體配方
I料GE 210 100千克，(GE為聚醚代號210分子量的代號，即為異氰酸
酯，上海高橋石化公司產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH 1065 001-2006) TDI 45%, ( TDI為甲苯二異氰酸酯)
NC0%=9. 0+-0. 2 (NCO為游離態(tài)異氰酸酯含量)
P料GE 220 63%，
(GE 220為異氰酸酯，上海高橋石化公司產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH 1065 00卜2006) MOCA 37%， (二元胺MOCA (馬克)IIA粒料，中國江蘇濱海星光化
工有限公司產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)Q/320922BXG001-2006)
Cat0. 53% P 黑色漿 21% P 紅色漿 2% I:P=100:60
(制造紫紅色輪胎胎面)
2. 聚氨酯彈性體的合成、PU澆注胎面
依據(jù)聚酯、聚醚不同配方要求，對聚氨酯彈性體進行預(yù)聚體合成，將預(yù)聚 體I料移至聚氨酯彈性體澆注機的A罐中，加熱至70-8(TC并抽真空至 -0. 095至-O. 098Mpa，脫泡20至30分鐘，將P料移至B罐中，按常規(guī)方法測定預(yù) 聚體中異氰酸根含量和按設(shè)定的擴鏈系數(shù)計算出預(yù)聚體與擴鏈劑用量的比例； 擴鏈劑用量W二預(yù)聚物質(zhì)量X單位質(zhì)量預(yù)聚體中異氰酸根含量X擴鏈劑常數(shù)X擴 鏈劑系數(shù)，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機A、 B兩罐計量泵，供聚氨酯彈 性體澆注機PU澆注環(huán)保實心輪胎的胎面。
聚氨酯彈性體胎面的澆注，將經(jīng)清潔、刷粘膠、預(yù)熱的內(nèi)胎體緊扣在輪轂 內(nèi)(在內(nèi)胎體的所有表面和鋼絲網(wǎng)的所有表面事先刷好膠粘劑)，將鋼絲網(wǎng)緊貼 在內(nèi)胎體外表面適當(dāng)位置，并放在預(yù)熱至110-13(TC的輪胎模型中，開動PU澆 注機進行PU澆注；注滿后，在流水線中保溫100至130。C，使其固化，經(jīng)30-70 分鐘出模；將已澆注好胎面的輪胎在100-13(TC烘箱或烘道中熱固(后硫化)8-22小時，即制得半成品，對半成品進行倒角、修邊、檢驗合格后即為成品。
3、 聚氨酯彈性體的合成、澆注胎面的工藝聚氨酯配方一合成一內(nèi)胎熱模一設(shè)置鋼絲網(wǎng)一pu澆注一脫模一熱固一倒角一 括輪一檢驗一入庫。
五、 膠粘劑的配方
1.適用于聚氨酯粘合的膠粘劑的配制
1) 在40-50重量份的異丙醇和乙酸乙酯或異丙醇和甲乙酮混合溶劑中加入 45-60重量份的開姆洛克，混合溶劑中異丙醇重量百分含量為45-55%，攪拌混 合均勻即可。
2) 、粘膠劑配比可試用403 : 404=1: 2
六、 使用膠粘劑的有關(guān)性能
1、 適用于鋁芯、鐵芯第一遍刷膠用THIXONTMP-ll-EF; 第二遍刷膠用THIXONTM520-11-EF
2、 THIXON422膠水422多用于聚氨酯與鐵輪的粘接；
3、 膠水402多用于聚氨酯，對聚氨酯粘性較好，對橡膠粘性較弱。
4、 上海產(chǎn)開姆洛克205膠粘劑(灰色)刷第一遍于鋁芯輪；252刷第二遍利 于與橡膠粘接。
5、 常用膠粘劑THIXON422膠水，開姆洛克205、 213、 252、 403、 404、 4407、 THIXONTMP-ll-EF、 THIXONTM520陽11-EF。
七、 在內(nèi)胎體設(shè)置鋼絲網(wǎng)
鋼絲網(wǎng)可根據(jù)輪胎要求增加的強度來設(shè)置，設(shè)置內(nèi)胎體的鋼絲網(wǎng)，應(yīng)按放在 內(nèi)胎體和胎面之間，設(shè)置的鋼絲網(wǎng)上要刷上膠粘劑，能使鋼絲網(wǎng)與橡膠內(nèi)胎體 和聚氨酯彈性體胎面內(nèi)側(cè)粘接牢固。


圖l是本發(fā)明環(huán)保實心輪胎的軸向剖視圖。 圖2是本發(fā)明環(huán)保實心輪胎的半個輪胎俯視圖。
圖3是本發(fā)明的輪轂結(jié)構(gòu)軸向剖視圖。
其中，1、鋼絲網(wǎng)；2、內(nèi)胎體；3、輪轂；4、胎面；5、散熱槽；6、散熱孔; 7、接觸面。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步詳細(xì)的說明。 由圖示l所示的本發(fā)明聚氨酯彈性體環(huán)保實心輪胎的軸向剖視圖可知，本發(fā)
明環(huán)保實心輪胎，包括胎面(4)、內(nèi)胎體(2)、輪轂(3)，它在所述的輪轂(3) 外緊扣內(nèi)胎體(2)，再包膠一層聚氨酯彈性體制成的胎面(4)而成。所述的輪 轂(3)在與內(nèi)胎體(2)的接觸面(7)上加工有散熱孔(6)，內(nèi)胎體(2)與 之相對應(yīng)的地方加工有散熱槽(5),在內(nèi)胎體(2)與胎面(4)之間設(shè)有鋼絲 網(wǎng)(1)。
首先，先將廢橡膠或舊橡膠輪胎經(jīng)清潔處理和取料，將廢膠料磨成橡膠粉料， 通過煉膠煉成再生膠(可從市場直接采購輪胎再生膠)，對其進行橡膠配方、煉 膠后，獲取所需的橡膠料，用橡膠模具對橡膠料進行壓制、硫化制成橡膠實心 內(nèi)胎體(2)。接著，對橡膠實心內(nèi)胎體(2)進行清潔處理、刷膠粘劑、待干燥 后，預(yù)熱。然后，把橡膠實心內(nèi)胎體(2)緊扣在輪轂芯面中，并放在經(jīng)預(yù)熱的 輪胎模型中，用經(jīng)合成的預(yù)聚體在聚氨酯彈性體澆注機的PU澆注、熱固制成聚 氨酯彈性體胎面(4)，這樣制成了聚氨酯彈性體胎面——橡膠實心內(nèi)胎體的環(huán) 保實心輪胎。
為了增加輪胎強度，可在內(nèi)胎體(2)外面與胎面(4)之間包一層鋼絲網(wǎng)(1)。為了解決聚氨酯彈性體環(huán)保實心輪胎使用的多樣性，滿足其安裝、更換及 維修的需要，所述的輪轂(3)在軸向上設(shè)成一段或二段或三段，每段輪轂之間 用軸串聯(lián)連接；即在兩端輪轂的端面上各嵌有一個軸承，用一根軸依次串聯(lián)起
軸承、 一段或二段或三段輪轂、軸承，再在兩端用螺母并緊。 由于，使用了再生橡膠，減少了橡膠資源浪費、實現(xiàn)了資源的再利用，得
到循環(huán)利用橡膠廢料、舊輪胎等的實效；消除了黑色污染，起到了綜合治理環(huán) 境的目的；
由于，用聚氨酯彈性體做胎面，包膠了橡膠實心內(nèi)胎體，使實心輪胎不具 有遷移有毒物質(zhì)的特點，實現(xiàn)了輪胎產(chǎn)品的環(huán)保性能。
由于，采用用聚氨酯彈性體澆注輪胎胎面的結(jié)構(gòu)，增加了實心輪胎的彈性， 減少了輪胎的滾動阻力，使輪胎耐磨、具有良好的抓地力，確保輪胎節(jié)能、環(huán) 保、安全使用。
由圖示2所示的本發(fā)明聚氨酯彈性體環(huán)保實心輪胎的半個輪胎俯視圖可知， 所述的輪胎從外形上看，只能看到輪轂(3)和胎面(4)，外形美觀。
本發(fā)明圖示3環(huán)保實心輪胎的輪轂，并不局限于上述的采用軸串聯(lián)的結(jié)構(gòu)來 固定每段輪轂，還可以采用焊接、鉚接等方式來固定。也不局限于上述的采用 一段或二段或三段輪轂的設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以是整體的，也可以是兩段或三段以上的。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法包括胎面(4)、聚氨酯彈性體材料的配方、合成及其澆注胎面(4)，內(nèi)胎體(2)、再生膠的配方、煉膠及其刷膠粘劑、硫化制成橡膠內(nèi)胎體(2)，輪轂(3)，它在所述的輪轂(3)外緊扣橡膠內(nèi)胎體(2)，再包膠一層胎面(4)而成，其特征在于所述的內(nèi)胎體(2)用再生橡膠經(jīng)配方、煉膠、硫化而成，胎面(4)用聚氨酯彈性體經(jīng)配方、合成、PU澆注而成，內(nèi)胎體表面和聚氨酯胎面內(nèi)側(cè)面用膠粘劑經(jīng)粘接、PU澆注、熱固而成，輪轂(3)在與內(nèi)胎體(2)的接觸面(7)上加工有散熱孔(6)，內(nèi)胎體(2)與之相對應(yīng)的地方加工有散熱槽(5)，在內(nèi)胎體(2)與胎面(4)之間設(shè)有鋼絲網(wǎng)(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的胎面 (4)的材料為聚氨酯彈性體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述內(nèi)胎體(2) 的材料為再生膠。其再生膠的用量為占配方用料的25%至40%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的輪轂(3) 在軸向上設(shè)成一段至多段，每段輪轂之間固定用軸連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的配方為聚酯預(yù)聚體配方和聚醚預(yù)聚體配方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的工 藝技術(shù)為(1).橡膠內(nèi)胎體(2)的生產(chǎn)的工藝過程1) 、模具設(shè)計一模具制造一模具試用一模具預(yù)熱一模具裝膠一模具入機一加壓 加熱一內(nèi)胎硫化一出模一脫模。2) 、再生膠配方一煉膠一檢驗?zāi)z料一合格膠料一膠料入熱模一入模加壓一內(nèi)胎硫化一出模一脫模一內(nèi)胎處理一刷膠粘劑一PU澆注。 (2).聚氨酯彈性體的合成、澆注胎面(4)的工藝聚氨酯配方一合成一內(nèi)胎熱模一設(shè)置鋼絲網(wǎng)一pu澆注一脫模一熱p—倒角一括輪一檢驗一入庫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每 段輪轂之間的固定連接，是指用軸串聯(lián)連接；在兩端輪胎的端面上各嵌有一個軸承，用一根軸依次串聯(lián)起軸承、各段輪轂、軸承、再在兩面端用螺母并緊。
8. 要據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每段輪轂之間的固定連接是指焊接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每 段輪轂之間的固定連接是指鉚接。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)保實心輪胎的生產(chǎn)方法，具體地講是一種用“再生橡膠”和聚氨酯彈性體制成的車輛用環(huán)保實心輪胎及其生產(chǎn)方法。包括以下步驟再生橡膠的配方，橡膠的煉膠、橡膠實心內(nèi)胎體硫化的工藝、生產(chǎn)技術(shù)、方法；輪轂的清潔、刷膠、預(yù)熱處理方法；聚氨酯彈性體的配方、合成及PU澆注聚氨酯胎面的工藝、生產(chǎn)技術(shù)、方法。本發(fā)明的優(yōu)點是輪胎結(jié)構(gòu)多樣、可制成各種色彩的輪胎、制造工藝新穎、利用再生橡膠和聚氨酯彈性體制成輪胎，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，制造成本低，產(chǎn)品不遷移有毒物質(zhì)，凸現(xiàn)綠色環(huán)保；輪胎不但具有免充氣、不爆胎、防彈、防滑、高耐磨、散熱性好、使用壽命長等獨特優(yōu)點，而且具有彈性好、滾動阻力小、節(jié)能、安全、能承受的負(fù)載和強度大、乘坐舒適的優(yōu)良性能。本發(fā)明產(chǎn)品既可廣泛適合于各種車輛使用，又能大規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)、推廣應(yīng)用，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號B60C7/00GK101596839SQ200810160858
公開日2009年12月9日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者孔赟榮 申請人:孔赟榮