轮胎、轮胎的制作方法、轮胎的模具与流程

1.本发明涉及化工领域，尤其是涉及一种轮胎、轮胎的制作方法、轮胎的模具。


背景技术：

2.随着滑板车、平衡车等车型的兴起，免维护轮胎市场份额越来越大，因为工艺限制大多数胎均使用一种配方成型硫化，无法像子午胎跟斜交胎那样胎面配方着重考虑磨耗跟湿地抓地能力，胎边配方着重考虑生热和屈曲疲劳，这样导致轮胎磨耗与发热相对较高。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种轮胎及其制作方法、车辆，旨在提升轮胎抗磨损性能和抗发热性能。
4.本发明的第一方面实施例提出了一种轮胎，包括：胎面和两个胎边，两个所述胎边分别在所述胎面的两个边沿与所述胎面连接，所述胎面与所述胎边采用不同材料且两者一体成型，所述胎面采用抓地性能、耐磨性能高于所述胎边的材料，所述胎边采用耐挠曲、耐候性能高于所述胎面的材料。
5.在本发明提供的实施例中，胎边使用的材料相较于胎面来说具有更加优异的低发热，耐曲挠的性能，同时具有较好的的弹性和伸长率，压缩永久变形变化较大，舒适性提升；胎面使用的材料相较于胎边来说具有较好的抗磨损能力、优越的抓地性能、定伸应力和硬度较高，而弹性和伸长率相对较低，压缩永久变形变化较小，从而让轮胎具有更好的抗磨损能力和抗发热能力。
6.在一些实施例中，所述胎面和胎边的配方中均含有炭黑，且所述胎面的炭黑比表面积高于所述胎边的炭黑比表面积。
7.在一些实施例中，所述胎面的炭黑粒径小于所述胎边的炭黑粒径。
8.在一些实施例中，所述胎面采用53phr-63phr的n-550，所述胎边采用53phr-63phr的n-234。
9.在一些实施例中，所述胎面和胎边的配方中均含有含水二氧化硅，且所述胎面的含水二氧化硅的比表面积高于所述胎边的比表面积。
10.在一些实施例中，所述胎面采用7000gr的含水二氧化硅，所述胎边采用233gr的含水二氧化硅。
11.在一些实施例中，所述胎面和所述胎边的配方中均含有防老剂，且所述胎面的防老剂含量高于所述胎边的防老剂含量。
12.在一些实施例中，所述胎面和所述胎边的配方中的防老剂包括：防老剂6ppd、防老剂rd，防老剂ok2122h；所述胎面的防老剂6ppd含量与所述胎边的防老剂6ppd含量相等，所述胎面的防老剂ok2122h含量与所述胎边的防老剂ok2122h含量相等；所述胎面的防老剂6ppd的含量为1.14phr-1.64phr，防老剂ok2122h的含量分别为1.5phr-2.5phr，所述胎面的防老剂rd含量为0.5phr-1.5phr，所述胎边的防老剂rd含量为1.5phr-2.5phr。
13.在一些实施例中，所述胎面、胎边的配方中还均包括天然橡胶、硫化橡胶、丁苯橡胶，活性剂zno、活性剂sa、硫化剂s(95％)、促进剂cbs、促进剂dpg，且胎面的以上每个成分含量与胎边的相应的成分含量相同。
14.在一些实施例中，在所述胎面以及胎边中，所述天然橡胶的含量为25phr-35phr，所述硫化橡胶的含量与所述天然橡胶的含量相同，所述丁苯橡胶的含量为35phr-45phr，所述活性剂zno的含量为1.5phr-2.5phr，所述活性剂sa的含量与所述活性剂zno的含量相同，所述硫化剂s(95％)的含量为1.5phr-2.5phr，所述促进剂cbs的含量为0.7phr-1.7phr，促进剂dpg的含量为0.25phr-0.75phr。
15.在一些实施例中，所述胎面采用挤出成型，所述胎边与所述胎面一体硫化成型。
16.本发明的第二方面实施例提出了一种如上述任一项所述的轮胎的制造方法，包括：
17.将片材裁切并贴合成环形结构；
18.将环形结构放入模具内；
19.在模具内注入胶料，使胶料与环形结构一体硫化成型，胶料形成轮胎的胎边、环形结构形成轮胎的胎面。
20.本发明的第三方面实施例提出了一种制造如上述任一项所述的轮胎的模具，所述模具包括：下模、中模和上模，所述下模具有用于定型一侧胎边胶料的环形的凹槽，所述中模具有用于容纳胎面胶料的中部通孔，所述中部通孔与所述凹槽相连通，所述上模具有用于定型另一侧胎边胶料的环形的凹槽。
附图说明
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是本发明提供的轮胎的制备方法的流程图。
23.图2是本发明提供的模具的结构示意图；
24.图3是本发明提供的模具的结构拆分图。附图说明
[0025][0026]
模具10，上模11，中模12，下模13，片材20
具体实施方式
[0027]
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
[0028]
本发明的第一方面实施例提出了一种轮胎，包括：胎面和两个胎边，两个胎边分别在胎面的两个边沿与胎面连接，胎面与胎边采用不同材料且两者一体成型，胎面采用抓地性能、耐磨性能高于胎边的材料，胎边采用耐挠曲、耐候性能高于胎面的材料。
[0029]
在本发明提供的实施例中，胎边使用的材料具有更加优异的低发热，耐曲挠的性能，同时具有较好的的弹性和伸长率，压缩永久变形变化较大，舒适性提升；胎面使用的材料具有较好的抗磨损能力、优越的抓地性能、定伸应力和硬度较高，而弹性和伸长率相对较
低，压缩永久变形变化较小，从而让轮胎具有更好的抗磨损能力和抗发热能力。由此，胎面由于与地面经常摩擦接触，因此采用具有较好的抗磨损能力的材料制成胎面，而胎边相对来说变形较为明显，故采用具有弹性和伸长率更好的材料制成胎边。同时使用不同材料成分制成的轮胎能够兼具抗磨损能力、弹性和耐挠曲能力，让轮胎具有更高的使用寿命。
[0030]
在一些具体的实施例中，胎面和胎边的配方中均含有炭黑，且胎面的炭黑比表面积高于胎边的炭黑比表面积。具体表现为，胎面的炭黑粒径小于胎边的炭黑粒径。作为优选地，胎面采用53phr-63phr的炭黑n-550，提高胎面的抗磨损能力、硬度、抓地性能。作为优选地，胎边采用53phr-63phr的炭黑n-234。这样能让胎面和胎边具有抗磨损能力，且胎面的抗磨损能力更好。
[0031]
需要说明的是，phr指的是橡胶(或树脂)中每百份添加份数，(每百份橡胶含量parts per hundreds of rubber(or resin))。
[0032]
进一步的，胎面内的n-550的含量可以为58phr，胎边内的n-234的含量可以为58phr。
[0033]
在一些具体的实施例中，胎面和胎边的配方中均含有含水二氧化硅，且胎面的含水二氧化硅的比表面积高于胎边的比表面积。这样，在胎面和胎边内设有一定含量的含水二氧化硅，从而让胎面和胎边都具有较好的抗磨损能力和抗发热能力。作为优选地，胎面采用7000gr的含水二氧化硅，胎边采用233gr的含水二氧化硅。其中，7000gr的比表面积大于233gr的比表面积，从而让胎面相较于胎边来说具有更为出色的抗磨损能力和抗发热能力。
[0034]
在一些具体的实施例中，胎面和胎边的配方中均含有防老剂，且胎面的防老剂含量高于胎边的防老剂含量。由于胎面内的防老剂含量大于胎边内的防老剂含量导致胎面的抗氧化能力相较来说好于胎边的抗氧化能力。
[0035]
在一些具体的实施例中，胎面和胎边的配方中的防老剂包括：防老剂6ppd、防老剂rd，防老剂ok2122h；胎面的防老剂6ppd含量与胎边的防老剂6ppd含量相等，胎面的防老剂ok2122h含量与胎边的防老剂ok2122h含量相等。可选的，胎面的防老剂6ppd的含量为1.14phr-1.64phr，防老剂ok2122h的含量分别为1.5phr-2.5phr；胎面的防老剂rd含量为0.5phr-1.5phr，胎边的防老剂rd含量为1.5phr-2.5phr。通过使用各种防老剂混入胎面和胎边内，让胎面和胎边具有较好的抗氧化能力，胎边内的防老剂rd含量大于胎面内的防老剂rd的含量，从而让胎边具有更好的耐候性能。
[0036]
作为优选地，胎面以及胎边内防老剂6ppd的含量均为1.39phr，胎面以及胎边内防老剂ok2122h的含量均为2phr，胎面的防老剂rd含量为1phr，胎边的防老剂rd含量为2phr。
[0037]
在一些具体的实施例中，胎面、胎边的配方中还均包括天然橡胶、硫化橡胶、丁苯橡胶，活性剂zno、活性剂sa、硫化剂s(95％)、促进剂cbs、促进剂dpg，且胎面的以上每个成分含量与胎边的相应的成分含量相同。通过将胎面内的橡胶、活性剂、硫化剂、促进剂的含量与胎边内的含量相同，能够便于混炼胎面和胎边的制作胶体。
[0038]
在一些具体的实施例中，在胎面以及胎边中，天然橡胶的含量为25phr-35phr，硫化橡胶的含量与天然橡胶的含量相同，丁苯橡胶的含量为35phr-45phr，活性剂zno的含量为1.5phr-2.5phr，活性剂sa的含量与活性剂zno的含量相同，硫化剂s(95％)的含量为1.5phr-2.5phr，促进剂cbs的含量为0.7phr-1.7phr，促进剂dpg的含量为0.25phr-0.75phr。通过让胎面内和胎边内的这些成分含量相同，让胎面和胎边都具有较好的弹性，
而且让混合物具有天然橡胶的良好的机械强度和变形能力的同时还具有丁苯橡胶的耐磨性和牵引性能，而且天然橡胶的不耐老化的性能得到了中和，从而让混合物的性能得到了提升。
[0039]
作为优选地，天然橡胶的含量为30phr，硫化橡胶的含量为30phr，丁苯橡胶的含量为40phr，活性剂zno的含量为2phr，活性剂sa的含量为2phr，硫化剂s(95％)的含量为2phr，促进剂cbs的含量为1.2phr，促进剂dpg的含量为0.5phr。
[0040]
在一些具体的实施例中，胎面采用挤出成型工艺，胎边与胎面一体硫化成型。这样能够节省生产步骤，简化生产流程，而且提高了胎边与胎面之间的结构强度，从而增加了轮胎的结构强度。
[0041]
如图1所示，本发明的第二方面实施例提出了一种如上述任一项的轮胎的制造方法，包括以下步骤：
[0042]
s1,将片材20裁切并贴合成环形结构；
[0043]
s2,将环形结构放入模具10内；
[0044]
s3,在模具10内注入胶料，使胶料与环形结构一体硫化成型，胶料形成轮胎的胎边、环形结构形成轮胎的胎面。
[0045]
通过使用上述轮胎的制造方法制造出的轮胎具有更好的结构强度，从而使轮胎具有更好的使用寿命，不仅如此，使用上述轮胎的制造方法在制造轮胎时能够便于轮胎的制造，加速轮胎生产，简化生产流程，提升工作效率。
[0046]
在一些具体的实施例中，在初步混炼的过程中，将生胶、补强剂、防老剂、活性剂、促进剂分批依比例进行初步混炼，初步混炼温度优选145～155℃。在初步混炼完成后加入硫化剂进行终混炼，终混炼的温度优选90～110℃。将终混炼完成后的混合物裁剪成小型长条状(也即，片材20)，在模具10内与胎边胶料一起进行硫化，优选温度160～190℃进行硫化，硫化时间3.5分钟，硫化完成后剔除外围毛边。
[0047]
其中，将所需轮胎规格通过口金进行开发，通过裁切后通过机器自动贴合呈圆形，将模具10的中模12与下模13压合，将贴合完成的胶片放入模具10最外侧后将胎边胶料与模具10进行挤压贴合，后将上模11进行合模，多余的胎边胶料会从模具10中逸散，将成型的轮胎取出并进行硫化加工，在制出的轮胎后外观检测合格即为可用轮胎。
[0048]
如图2和图3所示的实施例中，本发明的第三方面实施例提出了一种制造如上述任一项的轮胎的模具10，模具10包括：下模13、中模12和上模11，下模13具有用于定型一侧胎边胶料的环形的凹槽，中模12具有用于容纳胎面的中部通孔，上模11具有用于定型另一侧胎边胶料的环形的凹槽，中模12上中部通孔与下模13上凹槽、上模11上凹槽分别相连通，。
[0049]
其中，因此，使用轮胎的模具10制造轮胎时能够让轮胎的生产效率显著增加，同时使用模具10制出的轮胎结构强度相对较高，使用寿命较长。
[0050]
因此，使用由天然胶和丁苯橡胶组合成的生胶，使得组成的生胶具有天然胶的良好的机械强度和变形能力的同时还具有丁苯橡胶的耐磨性和牵引性能，而且天然胶的不耐老化的性能得到了中和，从而让生胶的性能得到了提升。
[0051]
根据本发明的一个具体实施例的轮胎的胎边与胎面的配方参见表一；
[0052]
表一
[0053][0054]
参见表1所示，示出了一个具体实施例的轮胎的胎面与胎边的配方，通过按照配方进行配比，让制作的轮胎具有较好的抗磨损、抗发热、耐挠曲、耐候能力。具体表现为，在混合物混炼时添入不同比表面积含水二氧化硅，不同炭黑直径的炭黑，不同剂量的防老剂rd，对混炼出的胶料进行区分，从而让不同性能的胶料能够进入后续工艺的不同位置以形成轮胎的胎边或者胎面，具体来说，制作胎面胶料过程中，在混合物进行混炼时添入较大比表面积的7000gr，较大炭黑直径的n-550，更多的防老剂rd以使所形成的胶料具有更好的抗磨损能力，更好的定伸应力，更好的硬度以用于制作胎面；而制作胎边胶料过程中，在混合物进行混炼时添入较小比表面积的233gr，较小炭黑直径的n-234,更少的防老剂rd以使所形成的胶料具有更好的弹性和伸长率以便于制造胎边。
[0055]
同时让制作胎面的胶料中的含量与制作胎边的胶料中的含量相对较为近似且内部成分基本相同，不仅让制作出的轮胎普遍具有较好的抗氧化能力、抗磨损能力、耐候能力，而且让进行后续硫化时胶料收到的硫化效果相同，从而便于用户生产轮胎。
[0056]
根据本发明实施例的加工助剂的构成对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0057]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0058]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。