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
技術領域：
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：
輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，支承負荷，向地面?zhèn)鬟f動力、驅動力和轉向力，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。隨著人們生活質量的提高，很多城市對汽車噪聲排放標準有了明確的規(guī)定，從而使汽車噪聲的大小成了衡量汽車質量水平的重要指標之一。汽車工業(yè)經過近百年的發(fā)展，汽車結構振動產生的噪聲已經得到極大的控制，因此車輛行駛時輪胎噪聲已成為一個主要噪聲源。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 量，其結果是輪胎噪音的降低和抓住力的提高以相反的方式來處理。這對高性能輪胎的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，美國專利US8047244公開了一種充氣輪胎，該輪胎胎面的周向溝槽槽壁上帶有波紋狀細槽，降低了輪胎行駛過程中的泵氣噪聲同時不影響抓著性能，但也極大地增加了輪胎的加工制造難度。中國專利ZL200520019835. 8公開了一種充氣輪胎，該輪胎通過獨特的花紋設計和胎面嵌有鋼絲網，增加了輪胎的抓著性，同時具有柔動性好、噪音低等優(yōu)點，但也加大了輪胎制造的難度，胎面鋼絲網對胎面和路面都會造成一定的損害，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便的高性能輪胎及其成型方法。實現上述目的的技術方案是，一種胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎，由具有微米級泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復合而成。薄膠片經超臨界CO2發(fā)泡處理，使其具有微米級泡孔；輪胎胎坯在已有的成型機上加工而成，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開，連接時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構為燕尾形，兩個端部扣接式的連接，端部不易錯位，輪胎充氣或受到周向力時具有微孔的薄膠片周向的連接處不易脫開，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方案采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術處理薄膠片，預先制備出具有微米級泡孔的薄膠片，在輪胎成型機上對橡膠輪胎胎坯套裝貼合具有微米級泡孔的薄膠片，將此薄膠片與橡膠的復合胎坯在輪胎定型硫化機上進行共硫化操作，調整硫化溫度和硫化時間，使橡膠處于黏流狀態(tài)，能夠在活絡模具中很好地流動，硫化完成后打開模具，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現采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術處理薄膠片，預先制備出具有微米級泡孔的薄膠片，將此薄膠片貼合到橡膠胎冠的表層，并對其進行加熱處理，使其粘結良好，在輪胎成型機上對輪胎進行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機上進行硫化操作，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，同時又使胎冠表層具有了微孔結構。胎冠表層大量微米級泡孔的存在使輪胎胎面與路面在微觀上達到了充分的嚙合，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程中的噪音；同時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合，極大地增加了膠片貼附的牢固性；同時發(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有輪胎加工成型設備上就能實現，并且與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時間，具有工藝簡單、耗時少、生產效率高等優(yōu)點。


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構示意圖。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泡孔的薄膠片的結構示意圖。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程中具有微米級泡孔的薄膠片與輪胎粘結工藝示意圖。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程中具有微米級泡孔的薄膠片與胎冠膠粘結工藝示意圖。圖中1 一橡膠輪胎；2—具有微米級泡孔的薄膠片；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構示意圖，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和具有微米級泡孔的薄膠片2復合而成。具有微米級泡孔的薄膠片2可經超臨界CO2發(fā)泡處理獲得，使其具有了微米級泡孔；橡膠輪胎I的胎坯與現有輪胎胎坯結構相同，在已有的成型機上加工而成，在成型機上添加一道工序，即在橡膠輪胎I的胎坯表面覆蓋具有微米級泡孔的薄膠片，然后二者一同放于輪胎硫化機中成型，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，具有微米級泡孔的薄膠片2的兩端可設成相互嚙合的齒狀凸槽5和齒狀凹槽6，以增大粘結面積，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)泡工藝技術處理薄膠片，預先制備出具有微米級泡孔的薄膠片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，則無法充分發(fā)揮其消音和抓著性能。在輪胎成型機上對橡膠輪胎胎坯I套裝貼合具有微米級泡孔的薄膠片2，將此具有微米級泡孔的薄膠片與橡膠的復合胎坯在輪胎定型硫化機上進行共硫化操作，在原有輪胎花紋塊3和花紋溝槽4的基礎上使具有微米級泡孔的膠片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現采用超臨界CO2發(fā)泡工藝技術處理薄膠片，預先制備出具有微米級泡孔的薄膠片2， 將此薄膠片2貼合到橡膠胎冠膠表層7上，并對其進行加熱處理，使其粘結良好，在輪胎成型機上對具有復合胎冠的輪胎進行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機上進行硫化操作，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上提高了輪胎的抓著性能，降低了輪胎行駛過程中的噪音；具有微孔結構的膠片2能夠很好地貼附在橡膠輪胎I上；同時發(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)泡的高性能輪胎復合成型工藝在現有輪胎加工成型設備上就能實現，并且與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時間，具有工藝簡單、耗時少、生產效率高等優(yōu)點。
權利要求
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泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復合而成，具有微米級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.根據權利要求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泡孔的薄膠片經超臨界CO2發(fā)泡處理獲得。
3.根據權利要求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.根據權利要求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，兩個端部扣接式的連接。
5.根據權利要求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泡孔的薄膠片的厚度為l_2mm。
6.權利要求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)泡工藝技術處理薄膠片，預先制備出具有微米級泡孔的薄膠片，在輪胎成型機上對橡膠輪胎胎坯套裝貼合具有微米級泡孔的薄膠片，將此薄膠片與橡膠的復合胎坯在輪胎定型硫化機上進行共硫化操作，調整硫化溫度和硫化時間，使橡膠處于黏流狀態(tài)，能夠在活絡模具中很好地流動，硫化完成后打開模具，胎冠表層微孔發(fā)泡的高性能輪胎制備完成。
7.根據權利要求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，并對其進行加熱處理，使其粘結良好，然后再在輪胎成型機上對輪胎進行成型操作，將成型好的輪胎置于輪胎定型硫化機上進行硫化操作，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泡孔的薄膠片和橡膠輪胎復合而成，具有微米級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上提高了輪胎的抓著性，并降低了輪胎行駛過程中的噪聲，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)泡工藝技術處理的具有微米級泡孔的薄膠片在輪胎成型機上對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上進行共硫化操作，該過程在現有輪胎加工成型設備上就能實現，與橡膠輪胎的加工成型同步完成，不再額外消耗時間，具有工藝簡單、耗時少、生產效率高等優(yōu)點。
文檔編號B29D30/08GK102862447SQ201210391708
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權日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 申請人:北京化工大學