[发明专利]一种高强度耐低温的充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎，具体涉及一种高强度耐低温的充气轮胎。

背景技术

现有的充气轮胎为了获得较高的机械强度、较强的抗磨损性能，一般会对胎面进行改性、加厚等处理，以保护承受高压的充气内胎不因外界影响而发生损伤，实现维持充气内胎工作稳定性、保证行车安全的目的。但胎面的强度和厚度达到一定的范围后，便无法再次提升，否则过硬和过厚的胎面将降低载具乘坐的舒适度。实质上，即便在胎面经过增强的情况下，内胎在长时间、高强度和极端的环境中工作时仍然极易发生损耗，如在极寒环境中内胎脆化，最终因无法承受胎压而发生爆炸，严重影响行车安全。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种有高机械强度、适用于极寒环境的充气轮胎。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种高强度耐低温的充气轮胎，包括环形的胎面以及环绕在胎面内壁两侧的胎侧，所述胎面和胎侧围合成一内胎容纳腔；所述内胎容纳腔中设有一环状充气内胎，所述充气内胎的内侧还设有一弹性缓冲层，所述弹性缓冲层的内壁与所述胎侧的内缘平齐。

本发明中，胎侧和胎面均可采用现有技术实现，如设置常用防滑纹，采用硫化橡胶为原料制备等。特别的，本发明的充气内胎的内侧还设有弹性缓冲层。现有的充气内胎其与轮毂之间大多直接接触，载具低温条件下高速运行时，由于胎压下降，充气内胎与轮毂外侧的配合程度降低，二者间容易发生相对滑动，最终对充气内胎的内侧产生磨损。尤其是制备充气内胎橡胶材料在低温条件下刚性增加而韧度降低，进一步增加损耗的强度。而轮毂与充气内胎的间隙在冬季容易渗入雨雪，最终形成冰碴损伤充气内胎。因此本发明特别在充气内胎的内侧设置了弹性缓冲层，降低轮毂对充气内胎的磨损，保证充气内胎在低温条件下扔能够平稳工作。

进一步的，所述充气内胎与所述弹性缓冲层的厚度之比为1:0.5—1:1.2。

所述充气内胎的厚度指的是最外侧到其最内侧的距离。如弹性缓冲层的厚度太低，容易导致胎侧所受内压过大而轮胎变形；而弹性缓冲层厚度过高，则会降低轮胎的缓冲效果，使载具在行驶中过于颠簸而舒适性下降。经设计人的长期验证，当弹性缓冲层厚度为充气内胎厚度的0.5-1.2倍时，可有效提高轮胎运行的平稳性和舒适性。

实际应用中,所述弹性缓冲层可以采用市面上的软胶或其他公知的弹性材料制作。优选的，所述弹性缓冲层其原料按重量计包括70-90份的丁苯橡胶、0.1-0.3份氢氧化钾、对硝基苯酚0.01-3份、聚碳酸酯4-12份、0.2-0.7份氧化铜粉末、乙二胺四乙酸二钠1-8份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-12份、亚硝酸钠0.05-0.25份以及氢氧化亚铁0.3-4.5份。

所述弹性缓冲层也可选用市售的丁苯橡胶实现。虽然弹性缓冲层可以延缓充气内胎的磨损，但在极寒条件（-10—-20℃）环境中，弹性缓冲层仍容易被磨损。当弹性缓冲层被磨损至一定程度后，其与轮毂之间的配合减弱而容易发生相对滑动，造成汽车打滑、爆胎等风险。而弹性缓冲层受低温影响表面产生坚硬的裂纹对充气内胎将产生严重的磨损，尤其是在较为颠簸的路况下，抗冲击强度下降弹性缓冲层容易发生断裂，裂口将戳破充气内胎使轮胎失能。有鉴于此，本发明特别对弹性缓冲层的材料进行优化，一方面提高弹性缓冲层的耐磨性，另一方面增强弹性缓冲层在低温条件下的低温性能。特别优选的，所述弹性缓冲层其原料按重量计包括70-90份的丁苯橡胶、0.1-0.3份氢氧化钾、对硝基苯酚0.01-3份、聚碳酸酯4-12份、0.2-0.7份氧化铜粉末、乙二胺四乙酸二钠1-8份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-12份、亚硝酸钠0.05-0.25份以及氢氧化亚铁0.3-4.5份。

所述丁苯橡胶可选用任一种市售产品实现。所述氢氧化钾、对硝基苯酚、聚碳酸酯、氧化铜粉末、乙二胺四乙酸二钠、甲基丙烯酸缩水甘油酯、亚硝酸钠以及氢氧化铁均可选用现有技术实现。

氢氧化钾和聚碳酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯可有效提高丁苯橡胶在低温时的抗撕裂性能，防止其发生断裂。尤其是其中的甲基丙烯酸缩水甘油酯，当其缺乏时弹性缓冲层的抗冲击强度明显下降而容易因为冲击发生崩裂。乙二胺四乙酸二钠、氢氧化铁协效可以有效延缓水分在充气内胎表面凝固的进程。尤其是添加亚硝酸钠后，弹性缓冲层的表面持水性明显升高，使水分被吸附在弹性缓冲层处而无法进入强度较低的充气内胎表面，防止水分进一步形成冰碴损伤内胎。而对硝基苯酚和氧化铜粉末则能明显提高弹性缓冲层的抗磨损性能，长时间使用其厚度只发生微量的变化。上述技术效果均未有现有技术报道。