專利名稱：免充氣安全輪胎及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎及其制造方法，特別是涉及一種免充氣安全輪胎及其制造方法。
車輛是現(xiàn)代人主要賴以運(yùn)輸和交通的工具，而輪胎是車輛的腳，因此輪胎之于現(xiàn)代人是絕對(duì)重要的，傳統(tǒng)輪胎的斷面如

圖1所示，其主要是由鋼圈1、外胎11和內(nèi)胎12所構(gòu)成，其中內(nèi)胎12裝設(shè)于外胎11內(nèi)，填充氣體以承受外來的壓力，鋼圈1則是裝持內(nèi)胎12、外胎11以便和車輛的輪軸相接，由于此種結(jié)構(gòu)不論是制造裝配或維修補(bǔ)胎方面都比較不便，因此現(xiàn)在大都使用沒有內(nèi)胎的高速胎，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，是在鋼圈11上直接裝設(shè)兼具內(nèi)胎功能的外胎11，這種輪胎結(jié)構(gòu)在制造和維修方面確實(shí)較傳統(tǒng)有內(nèi)胎的方便許多，然在使用上尚有其無法克服的缺點(diǎn)--那就是當(dāng)其被異物刺破時(shí)，內(nèi)部的空氣流失之后，輪胎就被壓扁而不堪使用，這種現(xiàn)象如果發(fā)生在高速行駛的時(shí)候，其危險(xiǎn)性非常之高，實(shí)有研究改進(jìn)的必要。
本發(fā)明的目的，即在于克服傳統(tǒng)輪胎、現(xiàn)有技術(shù)中的輪胎在制造維修及使用上的缺點(diǎn)，提供一種免充氣安全輪胎的制造方法，以避免發(fā)生泄氣和破胎的不便及危險(xiǎn)。
本發(fā)明提供一種免充氣安全輪胎，其是在普通輪胎的基礎(chǔ)上，將熱固性高分子材料的發(fā)泡體充滿普通輪胎的充氣部分。
本發(fā)明的輪胎可按如下三種方法制造
第一種制造方法是在輪胎的制造過程中，包含將含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料填入生胎內(nèi)，將生胎置入輪胎模具后使生胎中的發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡的步驟。
其中，所述的熱固性高分子材料選自己丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力0-200kg/cm2下進(jìn)行的。
所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
第二種制造方法是在輪胎的制造過程中，包含將含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料置入模具后，使發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡定型成為配合輪胎內(nèi)部形狀尺寸的發(fā)泡體，再將該發(fā)泡體裝入輪胎內(nèi)的步驟。
其中，所述的熱固性高分子材料選自己丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力0-200kg/cm2下進(jìn)行的。
同樣，所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
本發(fā)明提供的第三種制造方法，是在制造輪胎的過程中，包含含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料送入擠出機(jī)，使之?dāng)D出并發(fā)泡成橫截面形狀配合輪胎橫截面的連續(xù)長(zhǎng)條狀發(fā)泡體，將該發(fā)泡體裁成適當(dāng)長(zhǎng)度后置入輪胎內(nèi)部并圍組成圓環(huán)形的步驟。
其中，所述的熱固性高分子材料選自己丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力50-200kg/cm2下進(jìn)行的。
同樣，所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
本發(fā)明方法制造的輪胎具有充氣輪胎的良好特性，又能避免充氣輪胎會(huì)泄氣的缺點(diǎn)。
有關(guān)本發(fā)明為達(dá)成上述目的，所采用的技術(shù)手段及其效果，將配合所附圖面子以詳細(xì)說明，附圖中圖1A為傳統(tǒng)車胎的示意圖；圖1B為沿圖1A中1-1的截面示意圖。
圖2A為現(xiàn)有技術(shù)車胎示意圖；圖2B為沿圖2A中2-2的截面示意圖。
圖3為本發(fā)明制造方法的示意圖。
圖4A為利用本發(fā)明所制成輪胎的示意圖；圖4B為沿圖4A中4-4的截面示意圖。
圖5是本發(fā)明所制成輪胎的使用示意圖。
如圖3所示，本發(fā)明免充氣安全輪胎的制造方法，其主要制作過程概述于下調(diào)配原料--混合--模制成型或連續(xù)擠出成型以下就上述制造流程予以更詳細(xì)說明調(diào)配原料--混合--熱固性聚合物(Thermosetting Polymer)，可選用乙丙膠[EPDM Rubber，Polyethylene Propylene Diene Terpolymer]或丁腈膠[Nitrile Rubber，丁二乙烯及丙烯腈的聚合物]。
發(fā)泡劑(Micro Closed CellSponge Agent)，可選用對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚[p，p′-oxybis(benzensulfonyl hydrazine)]]或偶氮(二)羰酰胺[Activated Azodicarbonamide]。
填充劑，可選用碳酸鈣CaCO3和/或二氧化硅SiO2。
軟化劑，可選用白蠟油[ParaffinicOil]。
活化劑，可選用鋅氧粉ZnO和/或硬脂酸Stearic Acid。
硬化劑，可選用硫磺粉Sulfur。
本發(fā)明的制造方法中，將熱凝型高分子材料中添加適量發(fā)泡劑、填充劑、軟化劑、活化劑與硬化劑等，進(jìn)一步粉碎細(xì)化，混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
模制成型--將粉碎混合均勻的發(fā)泡復(fù)合材料填入傳統(tǒng)輪胎制作過程的生胎內(nèi)，利用輪胎模具在壓力為0-200kg/cm2、溫度為100℃-200℃狀態(tài)下，經(jīng)適當(dāng)時(shí)間加熱后，即可發(fā)泡定型成包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體(Micro Closed Cell Sponge)，以構(gòu)成免充氣安全輪胎。
上述輪胎模具壓力是與發(fā)泡體內(nèi)獨(dú)立密閉氣胞的大小成反比的，輪胎模具壓力愈大，則獨(dú)立密閉氣胞愈小。
輪胎模具溫度須達(dá)到發(fā)泡劑能分解產(chǎn)生氣體的溫度點(diǎn)以上，并須考慮斷面形狀大小與加熱均勻性，加熱愈均勻，則成品質(zhì)量愈均勻。
本發(fā)明另一種制造方法是直接將粉碎混合均勻的發(fā)泡復(fù)合材料置入模具內(nèi)，應(yīng)用模具在壓力條件為0-200kg/cm2、溫度條件為100℃-200℃狀態(tài)下，經(jīng)適當(dāng)時(shí)間加熱后，發(fā)泡定型，制成所須尺寸及形狀并包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體，發(fā)泡體形狀大小是配合傳統(tǒng)制作過程制造的輪胎內(nèi)部，進(jìn)一步將發(fā)泡體裝入傳統(tǒng)制作過程制造的輪胎內(nèi)，以制成免充氣安全輪胎。
本發(fā)明又一制造方法是直接將粉碎混合均勻的發(fā)泡復(fù)合材料送入擠出機(jī)，在壓力條件為50-200kg/cm2、溫度條件為100℃-200℃狀態(tài)下，進(jìn)一步由擠出機(jī)連續(xù)擠出并發(fā)泡成長(zhǎng)條狀包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體。長(zhǎng)條狀發(fā)泡體的斷面形狀是配合輪胎(傳統(tǒng)制程制造)的斷面，進(jìn)一步根據(jù)輪胎大小裁切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，即可置入輪胎內(nèi)部，并圍組成圓環(huán)形塞滿空間，以代替輪胎內(nèi)部的壓縮空氣。
如圖4所示，本發(fā)明主要在輪胎的外胎11整個(gè)內(nèi)部設(shè)置包含有微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體2，利用它來代替現(xiàn)有輪胎與鋼圈1兩者間的壓縮空氣，由于發(fā)泡體2是由無數(shù)的微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞所構(gòu)成，各氣胞的功能相當(dāng)于空氣分子，惟其顆粒較空氣分子的顆粒大，因此當(dāng)承受壓力時(shí)(如圖5所示)，其產(chǎn)生的應(yīng)變和充氣輪胎非常相似，能夠產(chǎn)生很好的緩沖效果，于機(jī)械性能上是僅次于充氣輪胎的最佳結(jié)構(gòu)，然其安全性和實(shí)用性卻遠(yuǎn)勝于現(xiàn)有的充氣輪胎。
實(shí)施例1
熱固性聚合物乙丙膠(EPDM Rubber)，商品名Dutral TER4535，購自意大利Enichem化工，10kg；發(fā)泡劑對(duì)，對(duì)′-二磺酰肼苯醚，商品名Cellogen OT，購自美國Uniroyal化工，1kg；填充劑碳酸鈣，購自臺(tái)灣竹新化工，10kg；軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)，3kg；活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，0.75kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.15kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將粉碎混合均勻的發(fā)泡復(fù)合材料0.8kg填入T-907型號(hào)輪胎制作過程的生胎內(nèi)，利用輪胎模具在壓力為約100kg/cm2、溫度為約160℃狀態(tài)下，經(jīng)15分鐘加熱后，輪胎中的發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡定型成包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體，以構(gòu)成免充氣安全輪胎。
實(shí)施例2熱固性聚合物丁腈膠，商品名Nipol 1052，購自美國Zeon化工，10kg。
發(fā)泡劑偶氮(二)羰酰胺，商品名Cellogen 765，購自美國Uniroyal化工，1kg；填充劑碳酸鈣，購自臺(tái)灣竹新化工，6kg；軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)，0.5kg；活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，1kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.15kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將粉碎混合均勻的發(fā)泡復(fù)合材料0.8kg填入T-907型號(hào)輪胎制作過程的生胎內(nèi)，利用輪胎模具在壓力為約100kg/cm2、溫度為約160℃狀態(tài)下，經(jīng)15分鐘加熱后，輪胎中的發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡定型成包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體，以構(gòu)成免充氣安全輪胎。
實(shí)施例3熱固性聚合物乙丙膠(EPDM Rubber)，商品名Dutral TER4535，購自意大利Enichem化工，10kg；發(fā)泡劑偶氮(二)羰酰胺，商品名Cellogen 765，購自美國Uniroyal化工，1kg；填充劑二氧化硅，購自臺(tái)灣國聯(lián)化工，5kg。
軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)，5kg。
活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，1kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.20kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將上述發(fā)泡復(fù)合材料置入模具內(nèi)，應(yīng)用模具在壓力條件為150kg/cm2、溫度條件為170℃狀態(tài)下，經(jīng)10分鐘加熱后，發(fā)泡定型，制成所須尺寸及形狀并包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體，發(fā)泡體形狀大小是配合傳統(tǒng)制作過程制造的T-907型號(hào)輪胎的內(nèi)部，進(jìn)一步將發(fā)泡體裝入傳統(tǒng)制作過程制造的輪胎內(nèi)，制成免充氣安全輪胎。
實(shí)施例4
熱固性聚合物丁腈膠，商品名Nipol 1052，購自美國Zeon化工，10kg。
發(fā)泡劑對(duì)，對(duì)′-二磺酰肼苯醚，商品名Cellogen OT，購自美國Uniroyal化工，1kg；填充劑二氧化硅，購自臺(tái)灣國聯(lián)化工，5kg。
軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)，3kg。
活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，1kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.3kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將上述發(fā)泡復(fù)合材料置入模具內(nèi)，應(yīng)用模具在壓力條件為150kg/cm2、溫度條件為170℃狀態(tài)下，經(jīng)10分鐘加熱后，發(fā)泡定型，制成所須尺寸及形狀并包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體，發(fā)泡體形狀大小是配合傳統(tǒng)制作過程制造的T-907型號(hào)輪胎的內(nèi)部，進(jìn)一步將發(fā)泡體裝入傳統(tǒng)制作過程制造的輪胎內(nèi)，制成免充氣安全輪胎。
實(shí)施例5熱固性聚合物丁腈膠，商品名Nipol 1052，購自美國Zeon化工，10kg。
發(fā)泡劑對(duì)，對(duì)′-二磺酰肼苯醚，商品名Cellogen OT，購自美國Uniroyal化工，1.5kg；填充劑二氧化硅，購自臺(tái)灣國聯(lián)化工，6kg。
軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)2kg。
活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，2kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；
硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.2kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將上述發(fā)泡復(fù)合材料全部送入擠出機(jī)，在壓力條件為50kg/cm2、溫度條件為200℃狀態(tài)下，進(jìn)一步由擠出機(jī)連續(xù)擠出并發(fā)泡成長(zhǎng)條狀包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體。長(zhǎng)條狀發(fā)泡體的斷面形狀是配合輪胎(傳統(tǒng)制程制造)的斷面，進(jìn)一步根據(jù)輪胎大小裁切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，即可置入T-907型號(hào)輪胎的內(nèi)部，并圍組成圓環(huán)形塞滿空間，以代替輪胎內(nèi)部的壓縮空氣。
實(shí)施例6熱固性聚合物乙丙膠(EPDM Rubber)，商品名Dutral TER4535，購自意大利Enichem化工，10kg；發(fā)泡劑偶氮(二)羰酰胺，商品名Cellogen 765，購自美國Uniroyal化工，1.5kg；填充劑二氧化硅，購自臺(tái)灣國聯(lián)化工，7kg。
軟化劑白蠟油，購自臺(tái)灣中國石油化學(xué)，2kg。
活化劑鋅氧粉，購自臺(tái)灣永強(qiáng)化工，2kg；硬脂酸，購自臺(tái)灣南僑化工，0.15kg；硬化劑硫磺粉，購自美國AKZO化工，0.2kg。
將上述原料進(jìn)一步粉碎細(xì)化后混合均勻成發(fā)泡復(fù)合材料。
將上述發(fā)泡復(fù)合材料全部送入擠出機(jī)，在壓力條件為50kg/cm2、溫度條件為200℃狀態(tài)下，進(jìn)一步由擠出機(jī)連續(xù)擠出并發(fā)泡成長(zhǎng)條狀包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡體。長(zhǎng)條狀發(fā)泡體的斷面形狀是配合輪胎(傳統(tǒng)制程制造)的斷面，進(jìn)一步根據(jù)輪胎大小裁切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，即可置入T-907型號(hào)輪胎的內(nèi)部，并圍組成圓環(huán)形塞滿空間，以代替輪胎內(nèi)部的壓縮空氣。
權(quán)利要求
1.一種以熱固性高分子材料的發(fā)泡體充滿輪胎充氣空間的輪胎。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于所述的熱固性高分子材料選自乙丙膠或丁腈膠。
3.一種免充氣安全輪胎的制造方法，其特征在于在輪胎的制造過程中，包含將含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料填入生胎內(nèi)，將生胎置入輪胎模具后使生胎中的發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的熱固性高分子材料選自乙丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力0-200kg/cm2下進(jìn)行的。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
7.一種免充氣安全輪胎的制造方法，其特征在于在輪胎的制造過程中，包含將含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料置入模具后，使發(fā)泡復(fù)合材料發(fā)泡定型成為配合輪胎內(nèi)部形狀尺寸的發(fā)泡體，再將該發(fā)泡體裝入輪胎內(nèi)的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的熱固性高分子材料選自乙丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力0-200kg/cm2下進(jìn)行的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
11.一種免充氣安全輪胎的制造方法，其特征在于在輪胎的制造過程中，包含將含有熱固性高分子材料與發(fā)泡劑的發(fā)泡復(fù)合材料送入擠出機(jī)，使之?dāng)D出并發(fā)泡成其橫截面形狀配合輪胎橫截面的連續(xù)長(zhǎng)條狀發(fā)泡體，將該發(fā)泡體裁成適當(dāng)長(zhǎng)度后置入輪胎內(nèi)部并圍組成圓環(huán)形的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的熱固性高分子材料選自乙丙膠或丁腈膠；所述的發(fā)泡劑選自對(duì)，對(duì)’-二磺酰肼苯醚或偶氮(二)羰酰胺。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡是在溫度100℃-200℃，壓力50-200kg/cm2下進(jìn)行的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述的發(fā)泡復(fù)合材料中還含有填充劑、軟化劑、活性劑和硬化劑。
15.如權(quán)利要求3至14之一的任一種方法制造的輪胎。
全文摘要
本發(fā)明提供一種免充氣安全輪胎的制造方法，其主要將熱固性高分子材料填加適量可產(chǎn)生微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞的發(fā)泡劑，均勻混合調(diào)制成可發(fā)泡復(fù)合材料，然后取適量的發(fā)泡復(fù)合材料，填入傳統(tǒng)輪胎制作過程的生胎內(nèi)，發(fā)泡定型、制成包含微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞發(fā)泡體的免充氣安全輪胎，或分開制作預(yù)期尺寸的微細(xì)獨(dú)立密閉氣胞發(fā)泡體，再裝入傳統(tǒng)輪胎制程制造的輪胎內(nèi)。
文檔編號(hào)B29D30/04GK1137447SQ9510554
公開日1996年12月11日 申請(qǐng)日期1995年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日
發(fā)明者黃坤炳 申請(qǐng)人:黃坤炳