CN103660808A - 耐磨导热轮胎子口护胶结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型轮胎子口胶，主要由碳纳米管薄膜构成，碳纳米管薄膜位于轮胎子口胶与轮辋接触处之间，且紧密贴附于轮胎子口胶，或由高硬度耐磨橡胶和碳纳米管粉末组成，通过降低子口胶的含胶量和在子口胶中添加少量的碳纳米管粉末，达到橡胶和碳纳米管粉末按一定比例共混粘合在一起，共同构成新型耐磨导热轮胎子口护胶结构，通过使用新型碳纤维材料碳纳米管薄膜贴附在子口胶，与原子口胶组成一体，从而使改进后子口胶的强度、耐热耐蚀性、抗疲劳性能、耐冲击性能和耐磨耗得到提高；当轮胎缺气行驶时，紧密贴合在子口胶处碳纳米薄膜不会因子口胶受径向载荷作用反复变形而破坏；本发明结构也使得与金属轮辋接触的表面位置的热传导性能得以提升。

Description

耐磨导热轮胎子口护胶结构

技术领域

本发明涉及一种耐磨导热轮胎子口护胶结构，特别涉及一种适用于轮胎领域中的专用耐磨导热子口护胶结构。

背景技术

在20世纪90年代中后期子午线轮胎进入了一个快速发展阶段。目前,各大公司都试图通过轮胎结构设计和材料改性来提高产品质量，降低成本，以获得更大的经济效益。材料改性(除骨架材料外)多集中在胎面胶、胎侧胶、内衬层胶和胎体帘布层胶等方面，而子口护胶材料的研究相对较少。子口护胶代替斜交胎的子口包布，作为胎圈外表面的保护层，防止胎圈与轮辋接触部分因经受反复伸张与压缩应变而磨损胎圈外部，所以又称耐磨胶，具有高硬度和高耐磨性、高耐热老化性及较好的耐屈挠龟裂性能。

传统轮胎在行驶过程中，由于橡胶有滞后效应，其中部分能量转化为热能，从而使轮胎内部温度升高，材料性能大幅度下降，帘布与橡胶的粘合力降低，最终导致轮胎损坏，由于轮胎反包端点处最容易出现应力-应变集中，该部位应变能最大，最容易疲劳，最终在该处破坏。

传统轮胎由于结构设计中，胎圈刚性不足，在高速超负荷行驶条件下，造成应力应变区域下移，使应力-应变集中于下胎侧帘布反包端点和子口布反包端点处，在反复屈挠变形下，使该部位温度升高很大，造成轮胎胎圈早期损坏。

发明内容

本发明目的是从受力和生热的角度设计一种适用于轮胎专用耐磨导热轮胎子口护胶结构，其结构强度高、弹性好、抗疲劳、耐热耐蚀、耐冲击、耐磨耗和导热性能好，能实现与轮辋接触处的子口胶具有很好的导热性能,使由于轮胎在行驶过程中子口胶与轮辋接触摩擦产生的大量热量通过轮辋散发至空气中，从而提高轮胎的使用寿命和安全性能。

本发明采用的技术方案是：一种耐磨导热轮胎子口护胶结构，主要由碳纳米管薄膜构成，碳纳米管薄膜位于轮胎子口胶与轮辋接触处之间，且紧密贴附于轮胎子口胶，即在原轮胎结构中的轮胎子口胶与轮辋接触处之间增设一层碳纳米管薄膜，其结构呈薄膜状，碳纳米管薄膜是通过将碳材料前体均匀地覆盖在子口胶部，继而借助催化过程或是某些极端条件下的转化而形成，在轮胎缺气行驶过程中，子口胶与轮辋发生反复摩擦和子口胶自身受径向载荷作用反复变形，导致生热过大，由于碳纳米管薄膜重量轻和导热性极好，在不明显影响子口胶部重量的同时增大了子口胶部的导热性，使得与轮辋的摩擦和子口胶反复变形产生的大量热量迅速通过金属轮辋导入空气，防止轮胎子口胶部过热加剧磨损，并大大降低了子口胶部发生破坏和产生裂纹的几率，从而提高轮胎的使用寿命和车辆行驶的安全性。

一种耐磨导热轮胎子口护胶结构，其特征在于：所述的耐磨导热轮胎子口护胶结构主要由高硬度耐磨橡胶和碳纳米管粉末组成，通过降低子口胶的含胶量和在子口胶中添加少量的碳纳米管粉末，达到橡胶和碳纳米管粉末按一定比例共混粘合在一起，共同构成新型耐磨导热轮胎子口护胶结构，从而可增大轮胎子口护胶的强度、弹性、耐热、耐蚀、耐冲击、耐磨耗、抗疲劳和导热性，提高轮胎的使用寿命。

由以上技术方案已知，本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、使用本发明耐磨导热轮胎子口护胶结构，通过使用新型碳纤维材料碳纳米管薄膜贴附在子口胶，与原子口胶组成一体，从而使改进后的子口胶的强度、耐热耐蚀性、抗疲劳性能、耐冲击性能和耐磨耗得到提高。

2、使用本发明耐磨导热轮胎子口护胶结构，由于耐磨导热轮胎子口护胶结构具有很好的变形性，无论怎样被扭曲、拉伸、弯曲，甚至被穿透，到最后都可以恢复到最初状态，因此，当轮胎缺气行驶时，紧密贴合在子口胶处的碳纳米薄膜不会因子口胶受径向载荷作用反复变形而破坏。

3、使用本发明耐磨导热轮胎子口护胶结构，由于使用了导热性能很好的碳纳米管材料，使得与金属轮辋接触的表面位置的热传导性能得以提升，因此可避免轮胎子口胶处烧伤。

4、使用本发明耐磨导热轮胎子口护胶结构，与传统轮胎子口胶相比具有重量轻、强度大、抗疲劳、耐冲击、耐磨耗、散热强等特点。

附图说明

图1是本发明耐磨导热轮胎子口护胶结构二维示意图。

图2是图1中将碳纳米管薄膜吸附在子口胶处的局部放大图。

图3是图1中将贴有碳纳米管薄膜的子口胶与轮辋紧密接触的局部放大图。

1-子口胶，2-子口护胶，3-轮辋。

具体实施方式，

本发明一种耐磨导热轮胎子口护胶结构，如图1所示，其特征在于：该耐磨导热轮胎子口护胶2由碳纳米管薄膜构成，位于轮胎子口胶1与轮辋3接触处之间，且紧密吸附于轮胎子口胶1，其结构呈薄膜状，碳纳米管薄膜是通过将碳材料前体均匀地覆盖在子口胶1，继而借助催化过程或是某些极端条件下的转化而形成，在轮胎缺气行驶过程中，子口胶1与轮辋3发生反复摩擦和子口胶1自身受径向载荷作用反复变形，导致生热过大，由于碳纳米管薄膜重量轻和导热性极好，在不明显影响子口胶1重量的同时增大了子口胶1的导热性，使得与轮辋3的摩擦和子口胶1反复变形产生的大量热量迅速通过金属轮辋3导入空气，防止轮胎子口胶1过热加剧磨损，并大大降低了子口胶1发生破坏和产生裂纹的几率，从而提高轮胎的使用寿命和车辆行驶的安全性。

一种耐磨导热轮胎子口护胶结构，其特征在于：所述的耐磨导热轮胎子口护胶2主要由高硬度耐磨橡胶和碳纳米管粉末组成，通过降低子口胶1的含胶量和在子口胶1中添加少量的碳纳米管粉末，达到橡胶和碳纳米管粉末按一定比例共混粘合在一起，构成新型耐磨导热轮胎子口护胶结构，从而可增大轮胎的强度、耐热、耐蚀、耐冲击、耐磨耗、抗疲劳和导热性，进而提高轮胎的使用寿命。

Claims (2)

1.耐磨导热轮胎子口护胶结构，其特征在于：主要由碳纳米管薄膜构成，碳纳米管薄膜位于轮胎子口胶与轮辋接触处之间，且紧密贴附于轮胎子口胶。

2.根据权利要求1所述的耐磨导热轮胎子口护胶结构，其特征在于：碳纳米管薄膜由由高硬度耐磨橡胶和碳纳米管粉末结构替代，降低子口胶的含胶量和在子口胶中添加少量的碳纳米管粉末，橡胶和碳纳米管粉末按一定比例共混粘合在一起。

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