專利名稱：一種不會(huì)爆胎的開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有支撐及緩沖結(jié)構(gòu)的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎的制造技術(shù)，普遍適用多領(lǐng)域輪式車輛使用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明申請(qǐng)是已經(jīng)授予中國(guó)專利的于2009年11月29日提交的專利號(hào)為 ZL200920274370. 9的部分繼續(xù)申請(qǐng)。輪胎是重要的交通配件之一，對(duì)于目前傳統(tǒng)橡膠充氣輪胎本身來(lái)說(shuō)，因其動(dòng)態(tài)性能好、使用中生熱低、彈性優(yōu)良、乘坐舒適等特性在其不斷改進(jìn)的一百多年來(lái)在輪式車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但它的缺陷卻一直得不到很好的解決。首先是橡膠輪胎的耐磨性低，特別是國(guó)際上所謂的綠色輪胎，是低滾動(dòng)阻力輪胎，而滾動(dòng)阻力的降低，是以犧牲部分耐磨性為代價(jià)的；其次是橡膠輪胎所加的補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑所致的“黑色”污染、重金屬污染及芳烴油所致的致癌污染；其三是生產(chǎn)過(guò)程中工藝工序復(fù)雜，且有三廢排放，加之近年橡膠原料的持續(xù)上漲，成本增大。除此之外，尤為重要的一點(diǎn)是，充氣輪胎在誕生后的一百多年來(lái)，在給人類帶來(lái)高效與便捷的同時(shí)，其爆胎的發(fā)生所造成的人身及財(cái)產(chǎn)的損害也隨著車輛的保有量及使用量的增長(zhǎng)而同步增長(zhǎng)。美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年約有26萬(wàn)起交通事故， 其中75%是由于汽車爆胎引起的。據(jù)中國(guó)公安部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，十多年來(lái)，中國(guó)交通事故死亡人數(shù)一直位居全球首位，國(guó)內(nèi)高速公路70%的意外交通事故是由爆胎引起，而時(shí)速在 140km高速行駛的情況下，發(fā)生爆胎事故死亡率接近90%，而時(shí)速在160km以上，發(fā)生爆胎的死亡率是100%。鑒于此，國(guó)內(nèi)外的研究者們就充氣輪胎的防爆問(wèn)題進(jìn)行了大量的卓有成效的工作，但總的來(lái)說(shuō)，不論胎體材料如何改進(jìn)，或使用的高分子輪胎內(nèi)涂層材料如何防扎防漏，包括胎壓胎溫監(jiān)測(cè)、甚至BMBS(爆胎監(jiān)測(cè)與制動(dòng)系統(tǒng))的成功研發(fā)應(yīng)用，但是從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，輪胎充氣這一根本性的前提沒(méi)有得到逆轉(zhuǎn)。只要是充氣輪胎，其胎體就存在老化、 鼓包、開(kāi)裂等安全隱患，同時(shí)其內(nèi)部數(shù)倍甚至數(shù)十倍于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的強(qiáng)大壓力，在極限情況下，都不可避免的存在著漏氣甚至爆胎的可能。對(duì)照而言，聚氨酯輪胎具有高強(qiáng)度、高抗撕裂、高穩(wěn)定性和抗疲勞強(qiáng)度、抗切口增長(zhǎng)及耐刺扎性，不需添加污染性助劑和補(bǔ)強(qiáng)劑，環(huán)保性好，其聚氨酯胎面的耐磨性大大增強(qiáng) (阿克隆磨耗實(shí)驗(yàn)證實(shí)聚氨酯的耐磨性是橡膠的5 10倍)，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)聚氨酯輪胎其硬度及彈性等動(dòng)力學(xué)指標(biāo)由配方可調(diào)，且調(diào)節(jié)范圍大，工藝工序簡(jiǎn)單，成本相對(duì)低廉，其彈性模量可比普通橡膠高，同時(shí)具有抗壓扁系數(shù)低，負(fù)載能力高等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)聚氨酯輪胎的支撐及緩沖結(jié)構(gòu)，可大幅減輕聚氨酯輪胎的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，有利于減輕汽車的輪下負(fù)荷，提高操控性。并且，澆注型聚氨酯的粘度低，流動(dòng)性好，因而用其制作輪胎的加工工藝要簡(jiǎn)單得多，可用其生產(chǎn)免充氣不爆胎聚氨酯輪胎。目前，生產(chǎn)的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎主要為實(shí)心輪胎，例如中國(guó)200610033348. 6號(hào)發(fā)明專利公布了一種聚氨酯實(shí)心輪胎及其制造方法，它是由金屬輪輞和直接粘合在金屬輪輞上的聚氨酯實(shí)心胎體所組成。但存在如下不足聚氨酯實(shí)心輪胎使用中內(nèi)生熱大，質(zhì)量重，滾動(dòng)阻力大，油耗多，動(dòng)態(tài)力學(xué)性能欠佳，原料使用多，制造成本高，因此只能適合于礦山、港口、工廠、倉(cāng)庫(kù)等速度慢負(fù)荷高的工業(yè)車輛使用，不能用于高速汽車輪胎。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有車輛輪胎技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新的輪胎選擇，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有充氣輪胎的承載和緩沖結(jié)構(gòu)的改變和合理的聚氨酯配方，達(dá)成保留現(xiàn)有充氣輪胎的優(yōu)點(diǎn)， 克服現(xiàn)有充氣輪胎缺陷的目的，同時(shí)大幅改善和提高輪胎性能，大幅提高輪胎使用壽命和應(yīng)對(duì)復(fù)雜路面的能力，同時(shí)大幅簡(jiǎn)化輪胎的生產(chǎn)工藝及降低輪胎的生產(chǎn)成本。本發(fā)明所述的“免充氣不爆胎聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎”(簡(jiǎn)稱“不爆胎輪胎”或“開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎”或“開(kāi)式輪胎”)，其輪胎的彈性緩沖材料采用橡膠或聚氨酯，本發(fā)明制作采用聚氨酯制作不爆胎輪胎主體——彈性體，其胎面采用另一配方的聚氨酯或橡膠。所述不爆胎輪胎結(jié)構(gòu)由包裹著輪輞的較小的聚氨酯內(nèi)圈部分和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面結(jié)合在一起的較大的聚氨酯外圈部分所組成，聚氨酯內(nèi)圈的軸徑小于聚氨酯外圈的軸徑，其間由位于聚氨酯內(nèi)、外圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板和環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板所組成。不爆胎輪胎的徑向橫截面呈梯形，內(nèi)圈部分較小，內(nèi)外圈部分分別與輪輞和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面粘合。位于兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面呈10° -30°的夾角，其“V”形夾角在10° -60°之間；位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面呈10° -30°的夾角，同時(shí)位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)與內(nèi)圈結(jié)合點(diǎn)與穿過(guò)此點(diǎn)的半徑延長(zhǎng)線所作的平面夾角呈10° -40°。不爆胎輪胎中，位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板呈平面狀， 它垂直于該輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并位于所述內(nèi)外圈圓筒形構(gòu)件的軸向端面的中間，每一條環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板構(gòu)件從所述環(huán)狀輻板構(gòu)件的相對(duì)側(cè)面沿軸向伸出，并且支撐板相對(duì)于半徑平面以10° -30°角伸出，同時(shí)支撐板沿相對(duì)的方向傾斜。不爆胎輪胎中，位于兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板和環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板，其支撐板構(gòu)件的兩側(cè)從所述內(nèi)圈圓筒形構(gòu)件到外圈圓筒形構(gòu)件不斷張開(kāi)，以至在一個(gè)軸向平面中呈現(xiàn)為一個(gè)梯形的橫截面。 在研究中，發(fā)現(xiàn)充氣輪胎的另一個(gè)缺陷在于橫向加速時(shí)，隨著車速的增加和彎道的急劇變化，在向心力的作用下，充氣輪胎沿向心力方向外側(cè)的輪胎載荷瞬時(shí)增大，胎肩部及靠近胎肩部的胎壁與地面接觸的部分也隨之增大，極端情況下，會(huì)磨損掉胎壁部分的凸字。因此，在惡劣路面的條件下(如凹凸不平及布滿礫石砂土路面)，在增大橫向加速時(shí)因胎壁與路面的摩擦及異物的刺扎增加了爆胎的可能性，爆胎的可能性同時(shí)也包括斜面(指路面軸向傾斜)行駛時(shí)，尤以充氣輪胎虧氣行駛時(shí)情況為甚。而不爆胎輪胎因?yàn)樘菪谓Y(jié)構(gòu)的截面能很好地分配所承受的力，尤其在車輛橫向加速及斜面上行駛時(shí)，本發(fā)明的胎面與地面的接觸面積隨著其彈性緩沖材料的立向拉伸或壓縮而盡量保持最大化，增加了此類工況下的車輛穩(wěn)定性及抓地力，避免了目前充氣輪胎的胎面與地面接觸面積在此類工況下的減小趨勢(shì)及胎壁接觸地面的增大趨勢(shì)，也進(jìn)一步加強(qiáng)了車輛的操控性和安全性。在目前充氣輪胎的行駛過(guò)程中，因傳統(tǒng)橡膠輪胎的胎側(cè)回位較慢，這樣在高速行駛時(shí)易產(chǎn)生所謂的“駐波”現(xiàn)象，導(dǎo)致輪胎短時(shí)快速升溫，產(chǎn)生爆胎。而本發(fā)明所使用的彈性材質(zhì)為固體，彈性固體回位比氣體快，同時(shí)因其良好的開(kāi)式結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的散熱特性，而在制作過(guò)程中，引入了適當(dāng)?shù)脑希频玫木郯滨椥泽w耐高溫性也非常好，除不存在爆胎的風(fēng)險(xiǎn)，也避免了短時(shí)在胎體積聚大量熱能引發(fā)其他的機(jī)械故障，有利于車輛高速長(zhǎng)時(shí)間行駛。同時(shí)，不爆胎輪胎能有效避免目前充氣輪胎在虧氣時(shí)對(duì)兩側(cè)胎肩磨損加大，而在多氣時(shí)造成胎冠中間部位磨損加劇的情況出現(xiàn)，也能避免車輛輪胎在各種不同的溫度環(huán)境中因熱脹冷縮而造成的輪胎氣壓變化，這些情況不僅影響操控，同時(shí)留下了極大的安全隱患。在本發(fā)明與ZL200920274370. 9的實(shí)施過(guò)程中，目前車輛上所攜帶的必不可少的備胎、千斤頂及輪胎安裝拆卸工具均可除去。事實(shí)上，使用本發(fā)明及ZL200920274370. 9，即使在胎面嚴(yán)重?fù)p壞磨損甚至缺失的情況下，因彈性支撐體同樣具有相同的行駛功能，或者是整個(gè)輪胎(包括輪輞部分及彈性材料緩沖區(qū)部分)嚴(yán)重?fù)p壞甚至部分破爛缺失，因輪胎的整體高度差不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變化，即沒(méi)有現(xiàn)有汽車充氣輪胎的爆胎危險(xiǎn)發(fā)生，在降低車速的情況下，仍可安全行駛抵達(dá)就近的輪胎維修場(chǎng)所。這樣，不僅本發(fā)明的實(shí)施將最危險(xiǎn)的爆胎風(fēng)險(xiǎn)所導(dǎo)致的人身財(cái)產(chǎn)損失降至為零，同時(shí)因?yàn)椴槐財(cái)y帶備胎、千斤頂及輪胎安裝拆卸工具，整車的重量將大為減輕，油耗也隨之顯著下降，在能源日益枯竭日漸緊張的今天， 其節(jié)能減排、順應(yīng)節(jié)約型社會(huì)趨勢(shì)的意義十分重大。不爆胎輪胎中，所述彈性材料聚氨基甲酸酯預(yù)聚體的合成由以下原料制得1、低聚物多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烴多元醇等，分子量 500-6000 之間。2、二異氰酸酯及多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(TDI)，二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、四甲基苯亞甲基二異氰酸酯 (TMXDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的任一種，或至少兩種的組合，優(yōu)選MDI和NDI。多異氰酸酯包括TDI、MDI、HDI、IPDI的三聚體。3、擴(kuò)鏈劑包括二元胺和二元醇兩類，二元胺擴(kuò)鏈劑包括3，3' -二氯-4，4' -二苯基甲烷二胺(MOCA)、而己基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等，二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4-二(2-羥乙基)對(duì)苯二酚，2-甲基-1，3-丙二醇、N，N-二 (2-羥丙基)苯胺等，其中二元醇擴(kuò)鏈劑僅添加很少量或不適用，優(yōu)選M0CA。4、交聯(lián)劑包括三羥甲基丙烷、三異丙醇胺和丙三醇、三聚異氰酸酯等。5、其它助劑包括填料、水解穩(wěn)定劑等。不爆胎輪胎的合成包括預(yù)聚體的生產(chǎn)、澆筑及后熟化三個(gè)過(guò)程。預(yù)聚體合成生產(chǎn)步驟①聚酯多元醇脫水(在脫水釜中進(jìn)行)將聚酯二元醇或聚醚二元醇加熱熔化后，在帶攪拌的不銹鋼或搪瓷釜中脫水，脫水溫度控制在100 140°C (聚醚100 110°C )，余壓下(0. 67kPa)脫水30 60min，使其含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.05% (從視鏡可觀察脫水情況)。為使罐內(nèi)液體充分脫氣，可間歇開(kāi)停攪拌裝置，抽一段時(shí)間真空后，可停止反應(yīng)罐加熱，使料溫降至70 80°C。②預(yù)聚體合成(在反應(yīng)釜中進(jìn)行)制品性能取決于所用的原材料及其配比和加工工藝。先按照性能要求如溫度、受力情況和接觸介質(zhì)及使用壽命等選擇合適的原材料。再按硬度要求選定合適配比及工藝條件(如混合 溫度、澆注和脫模時(shí)間及熟化條件等)。為保證預(yù)聚體質(zhì)量，聚酯脫水及預(yù)聚體合成最好不在同一釜中進(jìn)行，預(yù)聚體合成反應(yīng)在干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。為防止反應(yīng)劇烈、溫升過(guò)快，須備有冷卻裝置。加料順序?yàn)橄燃赢惽杷狨ィ蠹拥头肿恿慷嘣?。如反?yīng)劇烈， 低分子量多元醇可分次加入，使反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)，反應(yīng)溫度易控制，合成的預(yù)聚體中游離異氰酸酯單體含量較低，結(jié)構(gòu)較規(guī)整。溫度保持在80士5°C，反應(yīng)1 2h后分析異氰酸酯基含量?？刂祁A(yù)聚體中異氰酸根含量在3. 5-6. 5%之間。③預(yù)聚體脫氣可在預(yù)聚體合成反應(yīng)釜或澆注機(jī)的A料罐(存放聚氨酯預(yù)聚體的物料罐)中進(jìn)行，于85 士 5°C及余壓0. 67kPa下脫泡30 60min。澆筑步驟在B料罐(存放交聯(lián)劑等的物料罐)中加入交聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑及其它助劑，啟動(dòng)各組分的加熱系統(tǒng)，使A、B料均達(dá)到要求溫度并各自循環(huán)，A料如需要可先進(jìn)行真空脫氣，達(dá)到預(yù)聚體中無(wú)氣泡。按配方要求通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速和排量，使A、B料達(dá)到要求的混合比。 啟動(dòng)澆注按鈕，則A、B料在澆注頭的混合腔中通過(guò)高速的混合使之混合均勻，當(dāng)排出的混合料在透明軟管中不含氣泡時(shí)即可往模具中澆注。當(dāng)澆注停止時(shí)，A、B原液即自動(dòng)轉(zhuǎn)為各自循環(huán)狀態(tài)，回到各自料罐中。澆筑時(shí)首先澆筑支撐體系，再澆筑胎面體系。熟化及后處理成型熟化開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎脫模前在模具中應(yīng)進(jìn)行熟化處理，熟化溫度可選擇在其化學(xué)結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的前提下盡可能高一些，以加快擴(kuò)鏈交聯(lián)反應(yīng)，縮短脫模時(shí)間，提高模具和設(shè)備利用率，常以100 120°C，12 24h為宜。具體制備操作支撐體系預(yù)聚體的合成體系按照常規(guī)方法合成，其中，低聚物二元醇為分子量在3000-4000的聚酯二元醇，采用的異氰酸酯為MDI或TDI或二者的混合物，異氰酸酯占總量的5-8%之間，保證預(yù)聚體的異氰酸根的含量為3. 5-4. 5之間。胎面體系預(yù)聚體的合成體系按照常規(guī)方法合成，其中，低聚物二元醇為分子量在1000-2000的聚酯二元醇或聚醚二元醇，采用的異氰酸酯為NDI，異氰酸酯占總量的10-30%之間，保證預(yù)聚體的異氰酸根的含量為4. 5-6. 5之間。開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎的制備將兩種預(yù)聚體分別移至聚氨酯彈性體澆注機(jī)A罐中，加熱至80 90°C，抽真空至余壓0. 67kPa下脫泡30 60min。將擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑等移至B罐中，按常規(guī)方法測(cè)定預(yù)聚體中異氰酸根含量和按設(shè)定的擴(kuò)鏈系數(shù)計(jì)算預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑用量的比例，并按比例調(diào)節(jié)好澆注機(jī)A、B兩罐的計(jì)量泵。將輪胎的輪轂放在預(yù)熱至110 130°C的輪胎模具中，首先開(kāi)動(dòng)支撐體系的澆注機(jī)進(jìn)行澆注，澆注完成后進(jìn)行開(kāi)動(dòng)胎面體系澆注機(jī)進(jìn)行澆注。澆注完成后保溫90-120min 后出模，再將澆注好的輪胎放置110 130°C的烘箱中熟化24h，即制得聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。支撐體系與胎面體系的材料性物性表
物理性能支撐體系胎面體系
硬度60D90A
撕裂強(qiáng)度(Wni)98130
斷裂伸長(zhǎng)率(％ )450670
~100% 拉伸模量(MPa) 18Π
壓縮形變(％)1315
磨耗量(mg)Π8Γθ本發(fā)明不僅僅限于在車輛領(lǐng)域使用，在所有涉及目前輪胎使用的輪式機(jī)械中均可應(yīng)用本發(fā)明達(dá)到發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)避免目前輪胎缺陷的作用。通過(guò)閱讀以上描述，可以清楚地了解本發(fā)明的特征，并且這些特征通過(guò)不同的新材料新工藝的運(yùn)用可以單獨(dú)或與其他特征相結(jié)合形成更多發(fā)明的基礎(chǔ)，從而在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中得到更進(jìn)一步的完善。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中一種輪胎的立式軸向側(cè)視示意圖。圖2是本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中另一種輪胎的立式軸向側(cè)視示意圖。圖3是圖1中切線(9)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞上的并沿圖1中的切線(9) 所作的橫截面圖)。圖4是圖1中切線(8)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞上的并沿圖1中的切線(8) 所作的橫截面圖)。圖5是圖2中切線(14)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞上的并沿圖2中的切線(14) 所作的橫截面圖)。圖6是圖2中切線(13)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞上的并沿圖2中的切線(13) 所作的橫截面圖)。圖7是本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中一種輪輞的立式徑向偏視示意圖。圖8是本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中另一種輪輞的立式徑向偏視示意圖。在這些附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示同一部分或者類似部分，其中
1.輪輞；2.聚氨酯內(nèi)圈；3.聚氨酯外圈；4.聚氨酯或橡膠胎面；5.聚氨酯支撐板(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板中的一條)；6.聚氨酯支撐板(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、 外圈軸徑的環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中的視側(cè)支撐板中的一條)； 7.夾角1(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒 “V”形的支撐板所形成的“V”形夾角，其角度在10° -60°之間)；8.切面(具體描述為穿過(guò)輪胎圓心及倒“V”形支撐板中的任一條支撐板中點(diǎn)所作的兩條切面圖，切面圖見(jiàn)圖4)；9.切面(具體描述為縱向穿過(guò)倒“V”形支撐板中的任一條支撐板所作的切面圖， 切面圖見(jiàn)圖3)；10.聚氨酯支撐板(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑的環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中的對(duì)側(cè)支撐板中的一條，以虛線表示)；11.輪胎的半徑延長(zhǎng)線；12.夾角2 (具體描述為位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)與內(nèi)圈結(jié)合點(diǎn)與穿過(guò)此點(diǎn)的半徑延長(zhǎng)線所作的平面夾角，其角度在10° -40°之間)；13.切面(具體描述為穿過(guò)輪胎圓心及位于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑的環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中的“X”形交叉點(diǎn)所作的切面圖， 切面圖見(jiàn)圖6)；14.切面(具體描述為穿過(guò)位于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、夕卜圈軸徑的環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板所組成的輪胎切面圖，其視側(cè)部分完全縱向穿過(guò)視側(cè)支撐板中的一條，切面圖見(jiàn)圖5)；15.輪胎圓心；16.聚氨酯支撐板(具體描述為倒“V”形支撐板中的一條支撐板的縱向全切面)；17.夾角3(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒 “V”形的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面的夾角，其角度在10° -30°之間)；18.聚氨酯支撐板(具體描述為穿過(guò)輪胎圓心及倒“V”形支撐板中的一條支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面)；19.輪胎半徑平面；20.環(huán)狀輻板(具體描述為位于聚氨酯內(nèi)、外圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板)；21.視側(cè)支撐板(具體描述為位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中視側(cè)面其中一條支撐板的縱向全切面)；22.對(duì)側(cè)支撐板(具體描述為位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中對(duì)側(cè)面其中一條支撐板的部分切面)23.夾角4 (具體描述為位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面的夾角，其角度在10° -30°之間)；24.聚氨酯支撐板(具體描述為穿過(guò)輪胎圓心及位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中視側(cè)面其中一條支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面)；25.聚氨酯支撐板(具體描述為穿過(guò)輪胎圓心及位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板中對(duì)側(cè)面其中一條支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面)；26.凸緣(具體描述為位于輪輞外表面的兩側(cè)外緣且高于輪輞外表面的凸緣)；27.齒狀面(具體描述為位于輪輞外表面且位于兩側(cè)凸緣之間的齒狀面，鈍形或銳形齒狀面均可)；28.圓孔(具體描述為位于齒狀面并貫穿或不貫穿輪輞金屬圈的圓孔)；29.槽狀孔(具體描述為位于齒狀面并貫穿或不貫穿輪輞金屬圈的槽狀孔)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，介紹本發(fā)明的幾個(gè)最佳實(shí)施例，使本發(fā)明的上述闡述及實(shí)施本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚。圖1為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中一種輪胎的立式軸向側(cè)視示意圖。在帶凸緣(26)的輪輞(1)上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3)及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)結(jié)合的平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)和與聚氨酯外圈(3)相結(jié)合的聚氨酯或橡膠胎面(4)所組成的輪胎系統(tǒng)，其倒“V” 形的聚氨酯支撐板(5)所形成的“V”形夾角1(7)，其角度在10° -60°之間，并且所有的倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)所形成的“V”形夾角1(7)角度相同，在最佳實(shí)施例中，夾角 1(7)的范圍最好在20° -30°之間。所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)、聚氨酯支撐板(5)及聚氨酯胎面(4)為一個(gè)整體，是在輪胎成形模具上分兩次澆注成型而成，在澆注過(guò)程中，輪胎的輪輞(1)放置于輪胎模具中與聚氨酯一同澆注。首先澆注輪胎的支撐體系(即所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)及聚氨酯支撐板(5))，澆注完成后再澆注輪胎的胎面體系(此處的“胎面”特指聚氨酯胎面(4))。另一實(shí)施例中，所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)、聚氨酯支撐板(5) 及橡膠胎面(4)同樣為一個(gè)整體，首先在輪胎成形模具上澆注輪胎的支撐體系(即所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)及聚氨酯支撐板(5))，澆注完成后再將橡膠胎面(4)粘接到聚氨酯外圈(3)上，從而形成一個(gè)包括輪輞在內(nèi)的輪胎整體結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中另一種輪胎的立式軸向側(cè)視示意圖。同樣在帶凸緣(26)的輪輞(1)上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3)及位于聚氨酯內(nèi)、 外圈(2) (3)之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)結(jié)合的位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板(20)和環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)及其與聚氨酯外圈(3)相結(jié)合的聚氨酯或橡膠胎面(4)所組成的輪胎系統(tǒng)，其所述環(huán)狀輻板(20) 是與所述聚氨酯支撐板(6) (10)成分相同的聚氨酯，且與所述聚氨酯支撐板(6) (10)相結(jié)合，其所述環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)每側(cè)與聚氨酯內(nèi)圈 (2)結(jié)合點(diǎn)與穿過(guò)此點(diǎn)的半徑延長(zhǎng)線(11)所形成的平面夾角2 (12)，其角度在10° -40° 之間，并且所有的位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)每側(cè)與聚氨酯內(nèi)圈(2)結(jié)合點(diǎn)與穿過(guò)此點(diǎn)的半徑延長(zhǎng)線(11) 所形成的平面夾角2(12)角度相同，在最佳實(shí)施例中，夾角2(12)的范圍最好在10° -20° 之間。所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)、環(huán)狀輻板(20)和環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)及聚氨酯胎面(4)為一個(gè)整體，同樣是在輪胎成形模具上分兩次澆注成型而成。而在另一實(shí)施例中，所述聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)、環(huán)狀輻板(20)和環(huán)狀輻板 (20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)及橡膠胎面⑷同樣為一個(gè)整體，首先在輪胎成形模具上澆注輪胎的支撐體系(即所述聚氨酯內(nèi)、外圈⑵(3)、環(huán)狀輻板(20)和環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10))，澆注完成后再將橡膠胎面(4)粘接到聚氨酯外圈(3)上，從而形成 另一個(gè)包括輪輞(1)在內(nèi)的輪胎整體結(jié)構(gòu)。所述環(huán)狀輻板(20)是在輪胎成形模具的分型面上形成的，因而位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸向端面的中間線上。由于所述環(huán)狀輻板(20)是模具分型面上的“披縫”，因此所述環(huán)狀輻板(20)是一個(gè)薄的具伸縮性的聚氨酯膜片，在環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)是與環(huán)狀輻板(20)相結(jié)合的呈“X” 形交叉的聚氨酯支撐板(6) (10)，每側(cè)所有支撐板(6)是沿同一方向以同一角度傾斜，而對(duì)側(cè)支撐板(10)是沿相反方向以同一角度傾斜，兩側(cè)支撐板(6) (10)的軸向側(cè)視呈“X”形交叉。圖3為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中圖1切線(9)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞(1) 上的并沿圖1中的切線(9)所作的橫截面圖)。在圖1中，沿切線(9)所作的輪胎全切面圖見(jiàn)圖3，其中，在帶凸緣(26)的輪輞(1)上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3)及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)結(jié)合的平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)中的一條支撐板的縱向全切面(16)和與聚氨酯外圈(3)相結(jié)合的聚氨酯或橡膠胎面(4)所組成的輪胎的橫截面圖，聚氨酯內(nèi)圈(2)安裝在輪輞(1) 的外表面并位于輪輞(1)外表面兩側(cè)且高于輪輞(1)外表面的凸緣(26)之間，這樣在輪胎的使用過(guò)程中，由于有凸緣(26)的阻擋及”挾持”作用，在極端的使用情況下，輪胎不致在輪輞(1)上產(chǎn)生位移而形成所謂的“脫圈”現(xiàn)象。在圖3中，可以看到因輪胎中的聚氨酯內(nèi)圈(2)與聚氨酯外圈(3)共軸但寬度不同，聚氨酯內(nèi)圈⑵的寬度(即沿軸線方向測(cè)量的長(zhǎng)度)小于聚氨酯外圈⑶的寬度，因此每一條位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)徑向橫截面呈梯形，近輪輞(1)部分較小，所述聚氨酯支撐板(5)分別與聚氨酯內(nèi)圈 (2)和聚氨酯外圈(3)結(jié)合。圖4為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中圖1切線(8)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞(1) 上的并沿圖1中的切線(8)所作的橫截面圖)。在圖1中，沿切線(8)所作的輪胎全切面圖見(jiàn)圖4，其中，在帶凸緣(26)的輪輞⑴上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3)及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)結(jié)合的平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)中的一條由穿過(guò)輪胎圓心(15)及所述此支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面(18)和與聚氨酯外圈(3)相結(jié)合的聚氨酯或橡膠胎面(4)所組成的輪胎的橫截面圖，聚氨酯內(nèi)圈(2)安裝在輪輞(1)的外表面并位于輪輞(1)外表面兩側(cè)且高于輪輞(1)外表面的凸緣(26)之間。因穿過(guò)輪胎圓心(15)及倒“V”形支撐板中的一條支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面(18)部分切割了任一條聚氨酯支撐板(5)，因此圖4中的聚氨酯支撐板(5)表現(xiàn)為部分切面(18)。同理，因輪胎中的聚氨酯內(nèi)圈(2)與聚氨酯外圈(3)共軸但寬度不同，聚氨酯內(nèi)圈⑵的寬度(即沿軸線方向測(cè)量的長(zhǎng)度)小于與聚氨酯外圈⑶的寬度，因此每一條位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的聚氨酯支撐板(5)徑向橫截面呈梯形，所以穿過(guò)輪胎圓心(15)及倒“V”形支撐板中的一條支撐板沿中點(diǎn)所作的斜切面(18)呈梯形，近輪輞(1)部分較小，所述聚氨酯支撐板(18)分別與聚氨酯內(nèi)圈(2)和聚氨酯外圈(3)結(jié)合。沿所述聚氨酯支撐板的梯形橫截面(18)的兩側(cè)梯形外緣的延長(zhǎng)線與輪胎的半徑平面(19)在輪胎圓心(15)相交，所形成的平面夾角 3 (17)，其角度在10° -30°之間，并且沿所有的聚氨酯支撐板(5)在穿過(guò)輪胎圓心及支撐板沿中點(diǎn)所作的梯形斜切面(18)的兩側(cè)梯形外緣的延長(zhǎng)線與輪胎的半徑平面(19)在輪胎圓心(15)相交所形成的平面夾角3(17)角度相同，在最佳實(shí)施例中，夾角3(17)的范圍最好在15° -22°之間。圖5為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中圖2切線(14)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞(1) 上的并沿圖2中的切線(14)所作的橫截面圖)。在圖2中，沿(14)的切線所作的輪胎全切面圖見(jiàn)圖5，其中，在帶凸緣(26)的輪輞(1)上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3) 及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)結(jié)合的穿過(guò)位于聚氨酯內(nèi)、 外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)其視側(cè)部分完全縱向穿過(guò)視側(cè)支撐板中的一條(21)所生成的切面和與聚氨酯外圈(3)相結(jié)合的聚氨酯或橡 膠胎面(4)所組成的輪胎的橫截面圖，同樣聚氨酯內(nèi)圈(2)安裝在輪輞(1)的外表面并位于輪輞(1)外表面兩側(cè)且高于輪輞(1)外表面的凸緣(26)之間，這樣在輪胎的使用過(guò)程中，由于有凸緣(26)的阻擋及“挾持”作用，在極端的使用情況下，輪胎不致在輪輞(1)上產(chǎn)生位移而形成所謂的“脫圈”現(xiàn)象。在圖5中，由于圖2切線(14)穿過(guò)位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)其視側(cè)部分完全縱向穿過(guò)視側(cè)支撐板中的一條(21)所生成的切面圖，所以在圖5中，視側(cè)支撐板呈現(xiàn)一個(gè)完整的全切面圖(21)，對(duì)側(cè)支撐板呈現(xiàn)的是部分切面(22)，在視、對(duì)側(cè)支撐板 (21) (22)之間是位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板的全切面(20)。同樣，由于輪胎中的聚氨酯內(nèi)圈(2)與聚氨酯外圈(3)共軸但寬度不同，聚氨酯內(nèi)圈⑵的寬度(即沿軸線方向測(cè)量的長(zhǎng)度)小于聚氨酯外圈⑶的寬度，因此視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板切面(21) (22)的外側(cè)邊分別成為整個(gè)梯形切面兩斜邊的全部或部分，視、對(duì)側(cè)支撐板切面(21) (22)的近輪輞(1)部分較小，所述視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板(21) (22)與位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)相結(jié)合并分別與聚氨酯內(nèi)圈(2)和聚氨酯外圈(3)結(jié)合。圖6為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中圖2切線(13)的切面圖(即一個(gè)安裝在輪輞(1) 上的并沿圖2中的切線(13)所作的橫截面圖)。在圖6中，沿切線(13)所作的輪胎全切面圖見(jiàn)圖6，其中，在帶凸緣(26)的輪輞(1)上，安裝有由聚氨酯內(nèi)圈(2)、聚氨酯外圈(3) 及位于聚氨酯內(nèi)、外圈⑵⑶之間并與聚氨酯內(nèi)、外圈⑵⑶結(jié)合的由穿過(guò)輪胎圓心(15) 及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板 (20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)中的“X”形交叉點(diǎn)所作的切面和與聚氨酯外圈 (3)相結(jié)合的聚氨酯或橡膠胎面⑷所組成的輪胎的橫截面圖，聚氨酯內(nèi)圈(2)安裝在輪輞 (1)的外表面并位于輪輞(1)外表面兩側(cè)且高于輪輞(1)外表面的凸緣(26)之間。因穿過(guò)輪胎圓心(15)及位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)中的“X”形交叉點(diǎn)所作的切面部分切割了位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)及環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)中的任一組“X”形交叉的聚氨酯支撐板(24) (25)，因此圖6中的視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板表現(xiàn)為部分切面(24) (25)，在視、對(duì)側(cè)支撐板(24) (25)之間是位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、 外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板的全切面(20)。同樣，因輪胎中的聚氨酯內(nèi)圈(2)與聚氨酯外圈(3)共軸但寬度不同，聚氨酯內(nèi)圈(2)的寬度(即沿軸線方向測(cè)量的長(zhǎng)度)小于與聚氨酯外圈(3)的寬度，因此每一組位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)之間在所述環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板切面(24) (25)的外側(cè)邊分別成為整個(gè)梯形切面兩斜邊的一部分，視、對(duì)側(cè)支撐板切面(24) (25)的近輪輞(1)部分較小，所述視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板(24) (25)與位于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3) 軸徑的環(huán)狀輻板(20)相結(jié)合并分別與聚氨酯內(nèi)圈(2)和聚氨酯外圈(3)結(jié)合。沿所述環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的視、對(duì)側(cè)聚氨酯支撐板切面(24) (25)所組成的梯形切面兩側(cè)梯形外緣的延長(zhǎng)線與輪胎的半徑平面(19)在輪胎圓心(15)相交，所形成的平面夾角 4(23)，其角度在10° -30°之間，并且沿所有的穿過(guò)輪胎圓心(15)及位于聚氨酯內(nèi)、外圈 (2) (3)軸徑中線并垂直于聚氨酯內(nèi)、外圈(2) (3)軸徑的環(huán)狀輻板(20)兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板(6) (10)中的“X”形交叉點(diǎn)所作的組合梯形斜切面(24) (25)的兩側(cè)梯形外緣的延長(zhǎng)線與輪胎的半徑平面(19)在輪胎圓心(15)相交所形成的平面夾角4(23)角度相同， 在最佳實(shí)施例中，夾角4(23)的范圍最好在15° -22°之間。

圖7、8為本發(fā)明所述不爆胎輪胎中的其中兩種輪輞(1)的立式徑向偏視示意圖。 在本發(fā)明所述不爆胎的開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎主體——聚氨酯彈性體的制備中，生產(chǎn)聚氨酯彈性體的預(yù)聚體對(duì)輪輞(1)有很強(qiáng)的粘接力，加之在與輪輞(1) 一體化成型的過(guò)程中，聚氨酯彈性體在冷卻后產(chǎn)生的收縮力，同時(shí)在輪輞(1)的外表面進(jìn)行了拋砂及拉毛處理以增加接觸面積和附著力，足以保證輪胎在各種情況下的使用要求。為增加設(shè)計(jì)要求，提高輪胎極限使用下的安全臨界值，特別是應(yīng)對(duì)極端情況下的使用條件(如競(jìng)速、越野賽車等)，為防止聚氨酯輪胎的滑移、脫圈等狀況的出現(xiàn)，本發(fā)明(實(shí)用新型)在輪輞(1)上提出了一些新的設(shè)計(jì)。如圖7、8所示，為增大與聚氨酯彈性體內(nèi)圈(2)的接觸面積，本發(fā)明在設(shè)計(jì)中，使輪輞(1)的外表面呈現(xiàn)多種規(guī)則或不規(guī)則、幾何或非幾何形狀的凹凸面并使之粗糙，以利于增大與聚氨酯彈性體內(nèi)圈(2)的接觸面積。為便于表述與繪圖的直觀性，在本發(fā)明的申請(qǐng)文件中將所述輪輞(1)的外表面表述為齒狀面(27)同時(shí)并不僅限于齒狀面(27)，具體來(lái)說(shuō)為鈍形或銳形齒狀面(27)均可。在位于輪輞(1)外表面的兩側(cè)外緣且高于輪輞外表面之處設(shè)計(jì)有凸緣(26)，如前所述，由于有凸緣(26)的阻擋及“挾持”作用，在極端的使用情況下，聚氨酯輪胎不致在輪輞⑴上產(chǎn)生位移而形成所謂的“脫圈”現(xiàn)象。在輪輞⑴外表面的齒狀面(27)上，設(shè)置有多個(gè)規(guī)則或不規(guī)則、幾何或非幾何形狀的孔，其位于齒狀面 (27)并貫穿或不貫穿輪輞(1)金屬圈。為便于表述與繪圖的直觀性，在本發(fā)明的申請(qǐng)文件中，將所述孔表述為圓孔(28)與槽狀孔(29)同時(shí)并不僅限于圓孔(28)與槽狀孔(29)，且圓孔(28)與槽狀孔(29)貫穿或不貫穿輪輞(1)金屬圈。
在圓孔(28)與槽狀孔(29)不貫穿輪輞(1)金屬圈的情況下，在聚氨酯輪胎的澆注中過(guò)程中，因輪輞(1)置于輪胎模具中一體化澆注，同時(shí)因澆注型聚氨酯的粘度低，流動(dòng)性好，在澆注過(guò)程中，聚氨酯滲入圓孔(28)或槽狀孔(29)并固化，同時(shí)因所述聚氨酯所具有的粘接力及冷卻后產(chǎn)生的收縮力，在多方面因素的共同作用下，聚氨酯輪胎與輪輞(1) 便形成一個(gè)可靠的牢固的整體，足以應(yīng)對(duì)輪胎在各種極限狀況下的使用要求。在圓孔(28)與槽狀孔(29)貫穿輪輞(1)金屬圈的情況下，在聚氨酯輪胎的澆注過(guò)程中，同樣因輪輞(1)置于輪胎模具中一體化澆注，在澆注過(guò)程中，聚氨酯滲入并穿過(guò)輪輞(1)金屬圈，同時(shí)在輪輞(1)金屬圈的內(nèi)表面形成一層緊貼輪輞(1)金屬圈內(nèi)表面的固化聚氨酯內(nèi)圈層(說(shuō)明書(shū)附圖未表示此結(jié)構(gòu))。同理，因所述聚氨酯所具有的粘接力及冷卻后產(chǎn)生的收縮力，聚氨酯內(nèi)圈層同樣與輪輞(1)金屬圈內(nèi)表面緊密結(jié)合，加之聚氨酯冷卻固化后，位于圓孔(28)與槽狀孔(29)內(nèi)的聚氨酯收縮對(duì)輪輞(1)金屬圈內(nèi)外的聚氨酯圈層產(chǎn)生“拉緊”的作用，在多方面因素的共同作用下，聚氨酯輪胎與輪輞(1)便形成一個(gè)可靠的牢固的整體，足以應(yīng)對(duì)輪胎在各種極限狀況下的使用要求，特別是如競(jìng)速、越野賽車、 重型大質(zhì)量載重車所釋放的強(qiáng)大牽引力及制動(dòng)時(shí)需克服的強(qiáng)大慣性、惡劣情況下使用的特種車輛等對(duì)輪胎的更高要求。以下的四個(gè)實(shí)施實(shí)例詳細(xì)介紹了不爆胎的開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎的制備及成型方法(即聚氨酯支撐體系及聚氨酯胎面體系的制備及成型方法，因橡膠胎面為已知的成熟工藝技術(shù)，在此不作贅述)。實(shí)施例1步驟一支撐體系預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己內(nèi)酯二醇160重量份，投入反應(yīng)釜中，加熱至 110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa,脫除水分2小時(shí)，降溫至60_70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯50. 73重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為4. 9%，即制得支撐用聚氨酯預(yù)聚體。步驟二 胎面體系聚氨酯預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己內(nèi)酯二醇100重量份，分子量為1000的聚四氫呋喃40重量份，投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa，脫除水分2小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯54. 30重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為5. 5%，即制得胎面用聚氨酯預(yù)聚體。步驟三開(kāi)式輪胎的制備將步驟一制備的聚氨酯預(yù)聚體移至聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C， 抽真空至余壓小于0. 67Kpa,脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA放在B罐中，按照100份預(yù)聚體需15份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將步驟二制備的聚氨酯預(yù)聚體移至另一臺(tái)聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C，抽真空至余壓小于0. 67Kpa,脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA放在B罐中，按照100份預(yù)聚體需16份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將輪輞放在預(yù)熱110°C的輪胎模具中，開(kāi)動(dòng)澆注機(jī)進(jìn)行澆注，首先澆筑胎面體系， 再澆筑支撐體系，澆注完成后保溫90-120min后出模，再將澆注好的輪胎放置110 130°C 的烘箱中熟化24h，即制得聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。
實(shí)施例2步驟一支撐體系預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己內(nèi)酯二醇80重量份，分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa，脫除水分2小時(shí)， 降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯50. 73重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)， 測(cè)異氰酸酯根含量為4. 9%，即制得支撐用聚氨酯預(yù)聚體。步驟二 胎面體系聚氨酯預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇100重量份，分子量為1000的聚四氫呋喃40重量份，投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa,脫除水分2小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯54. 30重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為5. 5%，即制得胎面用聚氨酯預(yù)聚體。步驟三開(kāi)式輪胎的制備將步驟一制備的聚氨酯預(yù)聚體移至聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C， 抽真空至余壓小于0. 67Kpa，脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA與交聯(lián)劑三羥甲基丙烷放在B罐中，其中MOCA與三羥甲基丙烷的比例為50 1，攪拌，使之混合均勻。按照100份預(yù)聚體需15份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將步驟二制備的聚氨酯預(yù)聚體移至另一臺(tái)聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C，抽真空至余壓小于0. 67Kpa,脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA放在B罐中，按照100份預(yù)聚體需16份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將輪輞放在預(yù)熱110°C的輪胎模具中，開(kāi)動(dòng)澆注機(jī)進(jìn)行澆注，首先澆筑胎面體系， 再澆筑支撐體系，澆注完成后保溫90-120min后出模，再將澆注好的輪胎放置110 130°C 的烘箱中熟化24h，即制得聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。實(shí)施例3步驟一支撐體系預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己內(nèi)酯二醇80重量份，分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇80重量份投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa，脫除水分2小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯52. 70重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為5. 1%，即制得支撐用聚氨酯預(yù)聚體。步驟二 胎面體系聚氨酯預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇100重量份，分子量為1000的聚四氫呋喃40重量份，投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa,脫除水分2小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯30重量份，甲苯二異氰酸酯16重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為6. 4%，即制得胎面用聚氨酯預(yù)聚體。步驟三開(kāi)式輪胎的制備將步驟一制備的聚氨酯預(yù)聚體移至聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C， 抽真空至余壓小于0. 67Kpa，脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA與交聯(lián)劑三羥甲基丙烷放在B罐中，其中MOCA與三羥甲基丙烷的比例為45 1，攪拌，使之混合均勻。按照100份預(yù)聚體需15份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將步驟二制
16備的聚氨酯預(yù)聚體移至另一臺(tái)聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C，抽真空至余壓小于0. 67Kpa,脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA與交聯(lián)劑三羥甲基丙烷放在B罐中，其中 MOCA與三羥甲基丙烷的比例為45 1，按照100份預(yù)聚體需15. 5份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將輪輞放在預(yù)熱110°C的輪胎模具中，開(kāi)動(dòng)澆注機(jī)進(jìn)行澆注，首先澆筑胎面體系， 再澆筑支撐體系，澆注完成后保溫90-120min后出模，再將澆注好的輪胎放置110 130°C 的烘箱中熟化24h，即制得聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。實(shí)施例4步驟一支撐體系預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己內(nèi)酯二醇100重量份，分子量為1000的聚四氫呋喃二醇40重量份投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa，脫除水分2 小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯45重量份，甲苯二異氰酸酯8重量份，逐步升溫至80V，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為4. 1%，即制得支撐用聚氨酯預(yù)聚體。步驟二 胎面體系聚氨酯預(yù)聚體的合成稱取平均分子量為2000的聚己二酸丁二醇酯二醇60重量份，分子量為1000的聚四氫呋喃二醇60重量份，投入反應(yīng)釜中，加熱至110-130°C，抽真空至余壓為0. 67Kpa,脫除水分2小時(shí)，降溫至60-70°C，投入二苯基甲烷二異氰酸酯30重量份，甲苯二異氰酸酯30重量份，逐步升溫至80°C，反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)異氰酸酯根含量為6. 6%，即制得胎面用聚氨酯預(yù)聚體。步驟三開(kāi)式輪胎的制備將步驟一制備的聚氨酯預(yù)聚體移至聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C， 抽真空至余壓小于0. 67Kpa，脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA與交聯(lián)劑三羥甲基丙烷放在B罐中，其中MOCA與三羥甲基丙烷的比例為40 1，攪拌，使之混合均勻。按照100份預(yù)聚體需16. 1份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將步驟二制備的聚氨酯預(yù)聚體移至另一臺(tái)聚氨酯彈性體澆注機(jī)的A罐中，加熱到80°C，抽真空至余壓小于0. 67Kpa,脫泡30分鐘后備用，將擴(kuò)鏈劑MOCA與交聯(lián)劑三羥甲基丙烷放在B罐中，其中MOCA與三羥甲基丙烷的比例為50 1，按照100份預(yù)聚體需14. 5份擴(kuò)鏈劑，按此比例調(diào)整好聚氨酯彈性體澆注機(jī)A、B兩組份計(jì)量泵；將輪輞放在預(yù)熱110°C的輪胎模具中，開(kāi)動(dòng)澆注機(jī)進(jìn)行澆注，首先澆筑胎面體系， 再澆筑支撐體系，澆注完成后保溫90-120min后出模，再將澆注好的輪胎放置110 130°C 的烘箱中熟化24h，即制得聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。
1權(quán)利要求
1.一種具有支撐及緩沖結(jié)構(gòu)的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎及其制造技術(shù)，可適用于多領(lǐng)域輪式車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有充氣輪胎的承載和緩沖結(jié)構(gòu)的改變和合理的聚氨酯配方達(dá)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎，其輪胎的彈性緩沖材料采用橡膠或聚氨酯，其胎面采用另一配方的聚氨酯或橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎結(jié)構(gòu)由包裹著輪輞的較小的聚氨酯內(nèi)圈部分和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面結(jié)合在一起的較大的聚氨酯外圈部分所組成，聚氨酯內(nèi)圈的軸徑小于聚氨酯外圈的軸徑，其間由位于聚氨酯內(nèi)、外圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板和環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板所組成；所述不爆胎輪胎的徑向橫截面呈梯形，所述內(nèi)圈部分較小，所述內(nèi)外圈部分分別與輪輞和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面粘合；位于所述兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面呈10° -30°的夾角，其“V”形夾角在10° -60°之間；位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)外緣與半徑平面呈10° -30°的夾角，同時(shí)位于環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板每側(cè)與內(nèi)圈結(jié)合點(diǎn)與穿過(guò)此點(diǎn)的半徑延長(zhǎng)線所作的平面夾角呈10° -40° ；不爆胎輪胎中，位于所述兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板呈平面狀， 它垂直于該輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并位于所述內(nèi)外圈圓筒形構(gòu)件的軸向端面的中間，每一條環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板構(gòu)件從所述環(huán)狀輻板構(gòu)件的相對(duì)側(cè)面沿軸向伸出，并且支撐板相對(duì)于半徑平面以10° -30°角伸出，同時(shí)支撐板沿相對(duì)的方向傾斜；不爆胎輪胎中，位于所述兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側(cè)視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環(huán)狀輻板和環(huán)狀輻板兩側(cè)呈“X”形交叉的支撐板，其支撐板構(gòu)件的兩側(cè)從所述內(nèi)圈圓筒形構(gòu)件到外圈圓筒形構(gòu)件不斷張開(kāi)，以至在一個(gè)軸向平面中呈現(xiàn)為一個(gè)梯形的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎的輪輞外表面呈現(xiàn)多種規(guī)則或不規(guī)則、幾何或非幾何形狀的凹凸面并使之粗糙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎，在位于輪輞外表面的兩側(cè)外緣且高于輪輞外表面之處設(shè)計(jì)有凸緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎在輪輞的外表面上，設(shè)置有多個(gè)規(guī)則或不規(guī)則、幾何或非幾何形狀的孔，其位于輪輞外表面并貫穿或不貫穿輪輞金屬圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎由兩種不同的聚氨酯材料組成， 其中分別為支撐聚氨酯體系和胎面聚氨酯體系。
9.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎的制造技術(shù)為兩種聚氨酯原料直接澆注而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎由以下原料制得①低聚物多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烴多元醇等，分子量500-6000之間；②二異氰酸酯及多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(TDI)，二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、四甲基苯亞甲基二異氰酸酯 (TMXDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的任一種，或至少兩種的組合，優(yōu)選MDI和NDI，多異氰酸酯包括TDI、MDI、HDI、IPDI的三聚體；③擴(kuò)鏈劑包括二元胺和二元醇兩類，二元胺擴(kuò)鏈劑包括3，3'-二氯-4，4' - 二苯基甲烷二胺(MOCA)、而己基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等，二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4_ 二(2-羥乙基)對(duì)苯二酚，2-甲基-1，3-丙二醇、N，N-二(2-羥丙基)苯胺等，其中二元醇擴(kuò)鏈劑僅添加很少量或不適用，優(yōu)選MOCA ；④交聯(lián)劑包括三羥甲基丙烷、三異丙醇胺和丙三醇、三聚異氰酸酯等；⑤其它助劑包括填料、水解穩(wěn)定劑等。
11.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎由預(yù)聚體的生產(chǎn)、澆筑及后熟化三個(gè)過(guò)程；預(yù)聚體合成生產(chǎn)步驟①聚酯多元醇脫水(在脫水釜中進(jìn)行)將聚酯二元醇或聚醚二元醇加熱熔化后，在帶攪拌的不銹鋼或搪瓷釜中脫水，脫水溫度控制在100 140°C (聚醚100 110°C )，余壓下(0. 67kPa)脫水30 60min，使其含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.05% (從視鏡可觀察脫水情況)；為使罐內(nèi)液體充分脫氣，可間歇開(kāi)停攪拌裝置，抽一段時(shí)間真空后，可停止反應(yīng)罐加熱，使料溫降至70 80°C ；②預(yù)聚體合成(在反應(yīng)釜中進(jìn)行)制品性能取決于所用的原材料及其配比和加工工藝；先按照性能要求如溫度、受力情況和接觸介質(zhì)及使用壽命等選擇合適的原材料，再按硬度要求選定合適配比及工藝條件 (如混合溫度、澆注和脫模時(shí)間及熟化條件等)；為保證預(yù)聚體質(zhì)量，聚酯脫水及預(yù)聚體合成最好不在同一釜中進(jìn)行，預(yù)聚體合成反應(yīng)在干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行；為防止反應(yīng)劇烈、溫升過(guò)快，須備有冷卻裝置；加料順序?yàn)橄燃赢惽杷狨?，后加低分子量多元醇；如反?yīng)劇烈，低分子量多元醇可分次加入，使反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)，反應(yīng)溫度易控制，合成的預(yù)聚體中游離異氰酸酯單體含量較低，結(jié)構(gòu)較規(guī)整；溫度保持在80 士 5°C，反應(yīng)1 池后分析異氰酸酯基含量； 控制預(yù)聚體中異氰酸根含量在3. 5-6. 5%之間；③預(yù)聚體脫氣可在預(yù)聚體合成反應(yīng)釜或澆注機(jī)的A料罐中進(jìn)行，于85 士 5°C及余壓0. 67kPa下脫泡 30 60min ；澆筑步驟在B料罐中加入交聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑及其它助劑，啟動(dòng)各組分的加熱系統(tǒng)，使A、B料均達(dá)到要求溫度并各自循環(huán)，A料如需要可先進(jìn)行真空脫氣，達(dá)到預(yù)聚體中無(wú)氣泡；按配方要求通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速和排量，使A、B料達(dá)到要求的混合比；啟動(dòng)澆注按鈕，則A、B料在澆注頭的混合腔中通過(guò)高速的混合使之混合均勻，當(dāng)排出的混合料在透明軟管中不含氣泡時(shí)即可往模具中澆注；當(dāng)澆注停止時(shí)，A、B原液即自動(dòng)轉(zhuǎn)為各自循環(huán)狀態(tài)，回到各自料罐中；澆筑時(shí)首先澆筑支撐體系，再澆筑胎面體系；熟化及后處理成型熟化開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎脫模前在模具中應(yīng)進(jìn)行熟化處理，熟化溫度可選擇在其化學(xué)結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的前提下盡可能高一些，以加快擴(kuò)鏈交聯(lián)反應(yīng)，縮短脫模時(shí)間，提高模具和設(shè)備利用率，常以100 120°C，12 24h為宜
全文摘要
一種適用于輪式車輛的輪胎，為一種具有支撐及緩沖結(jié)構(gòu)的免充氣不爆胎聚氨酯開(kāi)式結(jié)構(gòu)輪胎。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有充氣輪胎的承載和緩沖結(jié)構(gòu)的改變和合理的聚氨酯配方，保留充氣輪胎的優(yōu)點(diǎn)，克服充氣輪胎的缺陷，同時(shí)改善和提高輪胎性能，提高輪胎使用壽命和應(yīng)對(duì)復(fù)雜路面的能力，并簡(jiǎn)化輪胎的生產(chǎn)工藝及降低輪胎的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C08L75/08GK102350923SQ20111020478
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者余前孫, 王冰, 鄺銀歡 申請(qǐng)人:深圳市道爾輪胎科技有限公司