[发明专利]一种橡塑复合轮胎胎面

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎胎面，特别是涉及一种用于汽车轮胎的橡塑复合胎面。

背景技术

轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与地面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，同时承受着汽车的重量，在汽车上的作用越来越受到人们的重视。传统的轮胎胎面是橡胶材料，橡胶材料具有动态性能好，弹性优良，行驶过程中生热低，乘坐舒适等优点，但其耐磨性差，严重影响了轮胎的寿命，导致了废旧轮胎的产生，也造成了“黑色污染”。即使经过配方改性处理，其耐磨性的提高仍然很有局限，并且添加的一些物质对环境有严重的污染。

随着人们环保意识的增强，逐渐开发出具有较高耐磨性的轮胎胎面。中国专利200310111979.1提出用聚氨酯胎面代替橡胶胎面，极大地提高了轮胎的耐磨性，但轮胎的动态性能有所下降。中国专利200720039674.8提出了聚氨酯橡胶组合式轮胎胎面，聚氨酯位于橡胶体上的凹槽内，其综合性能优于单一的橡胶胎面和聚氨酯胎面，但随着橡胶体上花纹沟的磨损，轮胎的抓着力下降，行驶安全性变差，同时花纹沟槽下的聚氨酯的耐磨性能不能充分利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨性能好，抓着性能高的橡塑复合轮胎胎面。该胎面能够克服单一橡胶材料胎面耐磨性差，单一聚氨酯胎面动态性能、安全性能差以及上述专利中提到的聚氨酯橡胶组合式轮胎胎面抓着性能差的缺点，特性优异，加工成型方便，周期短，聚氨酯材料的性能得以全面利用，综合性能显著提高，从而延长轮胎的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种橡塑复合轮胎胎面，该胎面的主体为橡胶体，胎面上有花纹沟槽及花纹沟槽围城的花纹块，聚氨酯嵌件位于花纹块内，聚氨酯嵌件的上表面带有独立的花纹，并且与轮胎胎面平齐或略微高出轮胎胎面。

本发明的聚氨酯嵌件的高度不大于轮胎胎面的厚度，约为胎面厚度的60％～80％，其整体不超过胎面上花纹块的大小，约占花纹块大小的30％～60％，以实现橡胶包住聚氨酯嵌件。聚氨酯嵌件上表面的花纹形式可灵活设计来满足不同的需要，如抓着性，低噪声等。聚氨酯嵌件的周边可设置不同程度的沟槽或阶梯槽等结构，使嵌件在胎面中很好地固定。聚氨酯嵌件还可以通过其周边的沟槽或阶梯槽、凸起等套在帘布层上再固定在胎面花纹块内，防止轮胎使用过程中聚氨酯嵌件从轮胎胎面脱落。

本发明由橡胶体和聚氨酯嵌件组合而成，即胎面耐磨面一部分是聚氨酯材料，一部分是橡胶材料，聚氨酯嵌件的硬度可高于橡胶体的硬度。聚氨酯嵌件经注射成型得到，其结构灵活，加工方便，成型周期短。注射成型得到的聚氨酯嵌件在轮胎硫化前通过粘接剂与轮胎胎面进行初步的粘接，然后将其与轮胎进行共硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹聚氨酯嵌件，形成一体。聚氨酯部分提高了轮胎的耐磨性，而橡胶部分保证了轮胎的动态性能，其综合性能优于单一材料的橡胶胎面和聚氨酯胎面。由于聚氨酯弹性体的耐磨性好，随着橡胶体的逐渐磨损，聚氨酯嵌件逐渐突出，承担了轮胎与路面的主要接触，大大减轻了轮胎橡胶体的进一步磨损，提高了轮胎的使用寿命，同时胎面出现了新的沟槽，即橡胶体部分因为磨损下凹形成沟槽，因此原先的花纹沟槽虽然磨平，但轮胎的抓着性能不会降低，仍能保持良好的安全性能。

附图说明

图1是本发明一种橡塑复合轮胎胎面展开的立体结构示意图。

图2是本发明一种橡塑复合轮胎胎面展开的的俯视平面结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明一种橡塑复合轮胎胎面的聚氨酯嵌件的一种结构示意图。

图中：1-橡胶体；2-花纹沟槽；3-花纹块；4-聚氨酯嵌件；5-聚氨酯嵌件上表面；6-聚氨酯嵌件表面花纹沟槽；7-聚氨酯嵌件周边沟槽。

具体实施方式

本发明一种橡塑复合轮胎胎面，如图1所示，主要由橡胶体材料和聚氨酯材料组成。该胎面的主体为橡胶体1，胎面上有花纹沟槽2，聚氨酯嵌件4位于花纹块3内，聚氨酯嵌件4的上表面带有独立的花纹，并且与轮胎胎面平齐或略微高出轮胎胎面。

如图4所示，本发明的聚氨酯嵌件4的高度约为胎面厚度的60％～80％，其在胎面上花纹块3的内投影面积约占花纹块的30％～60％。聚氨酯嵌件上表面5上可设计灵活多样的聚氨酯嵌件表面花纹沟槽6来满足不同的需求，如抓着性，低噪声等。聚氨酯嵌件4的周边可设置聚氨酯嵌件周边沟槽7，例如沟槽、阶梯槽或凸起等结构，使嵌件在胎面中很好的固定。

本发明由橡胶体1和聚氨酯嵌件4组合而成，即胎面耐磨面一部分是聚氨酯材料，一部分是橡胶材料。聚氨酯嵌件可经注射成型得到，采用注射成型方法具有加工方便，成型周期短等优点。经注射成型得到的聚氨酯嵌件4在轮胎硫化前通过粘接剂与轮胎胎面进行初步的粘接，或通过套在帘布内在固定在花纹块3内，然后将其与轮胎进行共硫化工艺操作，使胎面橡胶紧紧包裹聚氨酯嵌件4，同时聚氨酯嵌件4周边的沟槽增大了与橡胶体1的接触面积，大大提高了共硫化工艺操作后聚氨酯嵌件4的稳固性。聚氨酯部分提高了轮胎的耐磨性，而橡胶体部分保证了轮胎的动态性能，其综合性能优于单一材料的橡胶胎面或聚氨酯胎面。由于聚氨酯弹性体的耐磨性好，随着橡胶体1的逐渐磨损，聚氨酯嵌件4逐渐突出，承担了轮胎与路面的主要接触受力，大大减轻了轮胎橡胶体的进一步磨损，提高了轮胎的使用寿命。同时橡胶体因磨损下凹而形成新的沟槽，聚氨酯嵌件因磨损程度小而形成新的花纹块，又由于聚氨酯嵌件的上表面带有独立的花纹，因此原先的花纹沟槽虽然磨平，但轮胎的抓着性能不会因此而降低，仍能保持良好的安全性能。