[发明专利]一种免充气空心轮胎及其制备方法

说明书

一种免充气空心轮胎及其制备方法，所述轮胎由橡胶外胎紧密套设在空心内胎外部；所述空心内胎的空心部分占空心内胎总体积的20～40%。所述制备方法是将空心内胎或还有微发泡弹性层，分别注塑成型后，再与橡胶外胎进行组装；或将空心内胎和橡胶外胎一次注塑成型；或将空心内胎、微发泡弹性层和橡胶外胎一次注塑成型。本发明免充气空心轮胎承载、减震、耐穿刺、使用寿命长，阻尼小，舒适性、耗油量及安装方式与充气轮胎一致，可替代充气轮胎用于乘用车轮胎。本发明方法工艺简单，适宜于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种轮胎及其制备方法，具体涉及一种免充气空心轮胎及其制备方法。

背景技术

我国汽车产业发展迅速，连续多年成为全球产销量最大的国家，汽车产业成为国民经济发展的支柱产业，同时也促进了相关产业的发展，其中，橡胶轮胎产量过亿套，每年消耗轮胎至少在1.5亿个。但传统的轮胎均为充气轮胎，充气轮胎存在易被金属等坚硬物刺穿漏气、爆胎而造成交通事故的风险；同时，使用寿命较短，一般为3～6万公里，外胎磨损老化鼓包，必须及时更换。因此，开发免充气轮胎成为行业发展的方向。

CN1159978A公开了一种免充气轮胎的制备方法，是采用聚醚、甲苯二异氰酸酯浇注反应成型，制备实心内胎，外胎为橡胶。但是，聚氨酯最大的缺点是：受力时，易产生内聚热而加速材料的老化，最终导致弹性降低或开裂，影响轮胎使用寿命。

CN1491788A公开了一种由轮胎内框、内胎层和外胎皮膜组成的免充气轮胎，是采用旋转注射成型外胎，再从外胎灌注孔注入可发内层材料；其外胎材料为TPE、TPR、PVC，内层材料为EVA、PU。虽然这种结构具有一定的承载力，但其外胎皮膜厚度及强度太低，特别是所用材料耐磨性很差，刚性太小，既影响轮胎的承载力，又增加外胎与地面的摩擦阻力，因而，影响汽车的加速，并提高其油耗。

CN101648496A公开了一种复合弹性体填充内腔的轮胎，其内胎也是采用聚氨酯预聚体A/B组分混合加压注入内胎反应固化成型。虽然解决了免充气的问题，但这种聚氨酯内胎极易因受力摩擦发热而引起热老化，其轮胎的承载力、耐热老化、刚柔适当等性能达不到充气轮胎性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种承载、减震、耐穿刺、使用寿命长，阻尼性小，舒适性、耗油量及安装方式与充气轮胎一致，可替代充气轮胎用于乘用车轮胎的免充气空心轮胎。

本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，适宜于工业化生产的免充气空心轮胎的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种免充气空心轮胎，由橡胶外胎紧密套设在空心内胎外部；所述空心内胎的空心部分占空心内胎总体积的20～40%。所述空心内胎相对于充气内胎或实心内胎具有以下优点：1）可提供轮胎的舒适性；2）可减轻轮胎重量；3）可减少轮胎成本；4）可提供内胎较高的承载力；5）轮胎运行过程中因扭曲、摩擦生产的热量会对内胎材料产生热老化，减少其使用寿命，空心轮胎具有较好的散热功能；6）可平衡轮胎的承载力、舒适性与运行阻力。从而，保证空心轮胎的启动加速度、制动距离和油耗量等性能达到充气轮胎的水平，同时，与充气轮胎比较，具有更好的耐穿刺性和行驶安全性。

优选地，所述橡胶外胎的厚度为10～15mm。

优选地，所述空心内胎与橡胶外胎之间还设有微发泡弹性层。所述微发泡弹性层的主要作用是起减震降噪作用，提高乘坐舒适性，且微发泡弹性层在注塑成型过程中会形成微细多孔结构，可减少材料使用量，特别是由于微孔的存在，可提供较好的散热作用，延长其使用寿命。

优选地，所述微发泡弹性层的厚度为5～10mm（更优选6～8mm）。若微发泡弹性层的厚度太大，则轮胎的阻尼性较大，运行的油耗较大，若厚度太小，则减震降噪效果较差。

优选地，所述微发泡弹性层为热塑性弹性体。