CN107053716A - 一种e‑tpu、cpu预浸泡固化轮胎的制造方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明属于实心轮胎制造技术领域，尤其涉及一种E‑TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法及其产品，依次包括以下制造步骤：S1通过蒸汽模压成型工艺，利用E‑TPU粒子制得E‑TPU胎芯；S2将步骤S1中的E‑TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E‑TPU胎芯并在E‑TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎；而E‑TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，包括E‑TPU胎芯以及粘结固化后设置在所述E‑TPU胎芯上的CPU胎面。本发明通过先制造E‑TPU胎芯再固化形成CPU胎面的方法，完成实心胎的制造，本发明具有方法简单有效，步骤操作方便快捷以及制造所得的实心胎使用效果好的优点。
Description
技术领域
本发明属于实心轮胎制造技术领域，尤其涉及一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法及其产品。
背景技术
现有自行车以及电动车等低速交通工具的轮胎大多采用的是传统的橡胶充气胎，存在需要经常充气且易扎破等缺点。另一方面，目前国内外免充气轮胎主要为实心结构，实心内部填充塑料、橡胶、聚氨酯弹性体或复合弹性体等，包裹实心内部的轮胎外层材料为橡胶，达到免充气的功能，但是现有的这些实心轮胎在使用效果的各方面均存在一定程度的不足。
专利公告号为CN 105034697 A、公告日为2015.11.11的中国发明专利公开了一种E-TPU轮胎及制造方法，包括圆环状的轮胎本体处于外保护层、衬里和内圈保护层之间，外保护层、衬里和内圈保护层不连续包裹轮胎本体；轮胎本体由无数个E-TPU发泡弹性颗粒采用胶粘剂或表面热熔或水蒸气模塑成型的方法粘合在一起；外保护层、衬里、内圈保护层与轮胎本体之间用胶粘剂粘合或加热粘合，所述的外保护层、衬里、内圈保护层是橡胶或橡胶的复合物或橡胶的合成物或聚氨酯弹性体。
但是该专利中的轮胎制造方法存在步骤繁复以及制造所得的轮胎使用效果差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法及其产品，其能通过先制造E-TPU胎芯再固化形成CPU胎面的方法，完成实心胎的制造，本发明具有方法简单有效，步骤操作方便快捷以及制造所得的实心胎使用效果好的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是: 一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得E-TPU胎芯；
S2、将步骤S1中的E-TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E-TPU胎芯并在E-TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中所述蒸汽模压成型工艺依次包括以下三步：第一，将E-TPU粒子注入胎芯模具；第二，往模具内通入高温蒸汽；第三，往模具内通入冷却水进行冷却降温，得到E-TPU胎芯。
进一步优选的技术方案在于：步骤S2中将CPU注入模具后需要进行固化操作，固化温度为8-12℃，轮胎模具内固化用气流流速为1.2-1.5m/s。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中的E-TPU粒子通过超临界二氧化碳流体渗透物理发泡的方式制得。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中的蒸汽模压成型工艺中高温蒸汽的温度为120-150℃，通入速度为5-10m3/min，保持3min。
进一步优选的技术方案在于：步骤S2中的轮胎模具内设有用于在CPU胎面上形成花纹的凸出结构。
进一步优选的技术方案在于：根据步骤S1、S2制得的前轮用E-TPU胎芯的密度为0.18-0.20g/cm3，邵氏硬度D为58-62。
进一步优选的技术方案在于：根据步骤S1、S2制得的后轮用E-TPU胎芯的密度为0.18-0.22g/cm3，邵氏硬度D为64-66。
一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，包括E-TPU胎芯（1）以及粘结固化后设置在所述E-TPU胎芯（1）上的CPU胎面（2）。
进一步优选的技术方案在于：所述E-TPU胎芯（1）包括胎芯外部（101）以及用于卡合设置在轮毂上的胎芯内部（102），所述CPU胎面（2）在所述胎芯内部（102）处设有胎面开口，所述胎芯外部（101）的截面宽度大于所述胎芯内部（102）。
本发明通过先制造E-TPU胎芯再固化形成CPU胎面的方法，完成实心胎的制造，本发明具有方法简单有效，步骤操作方便快捷以及制造所得的实心胎使用效果好的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例1：如附图1所示，一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得E-TPU胎芯；
S2、将步骤S1中的E-TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E-TPU胎芯并在E-TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎。
在本实施例中，步骤S1用于制造E-TPU胎芯1，步骤S2用于在所述E-TPU胎芯1上固化形成CPU胎面2，其中E-TPU为一种新型热塑型聚氨酯弹性体，CPU为一种浇注型聚氨酯弹性体，以这两种材料制成的实心胎在实心胎基础的有益效果上，还具有绿色环保、高弹性、耐磨、不易扎破、质量轻、形状多变以及成本低的优点。
另一方面，本实施例中需要用到胎芯模具以及轮胎模具这两种装置用具，还需要进行蒸汽模压成型以及CPU浇注成型这两种制造工艺，这也保证了本制造方法具有步骤简单，操作快捷的优点。
步骤S1中所述蒸汽模压成型工艺依次包括以下三步：第一，将E-TPU粒子注入胎芯模具；第二，往模具内通入高温蒸汽；第三，往模具内通入冷却水进行冷却降温，得到E-TPU胎芯。步骤S2中将CPU注入模具后需要进行固化操作，固化温度为8℃，轮胎模具内固化用气流流速为1.2m/s。步骤S1中的蒸汽模压成型工艺中高温蒸汽的温度为120℃，通入速度为5m3/min，保持3min。
在本实施例中，蒸汽模压成型工艺主要包括通蒸汽和冷却两步，以保证原本成“爆米花”状的E-TPU粒子能紧密贴合并且相互之间粘结牢固，形成一个完整的、使用效果好的E-TPU胎芯。
步骤S1中的E-TPU粒子通过超临界二氧化碳流体渗透物理发泡的方式制得。
在本实施例中，E-TPU粒子采用物理发泡的方式制得，保证了E-TPU粒子的制造过程以及整个实心胎的制造过程具有环保无污染、无危害的特点，另一方面，其中超临界二氧化碳流体渗透的成熟工艺运用在E-TPU粒子发泡过程中，使得发泡过程具有操作方便以及发泡效果好的优点。
步骤S2中的轮胎模具内设有用于在CPU胎面上形成花纹的凸出结构。
在本实施例中，步骤S2中的轮胎模具用于固化形成CPU胎面，其中CPU胎面向内需要进入E-TPU胎芯中存在的空隙处，以进行填补和加强使用强度，并与E-TPU胎芯牢牢粘结固定，CPU胎面向外需要结合轮胎模具内的凸出花纹，使得CPU胎面在固化后表面具有必要的轮胎胎纹，以保证基本的使用效果。
根据步骤S1、S2制得的前轮用E-TPU胎芯的密度为0.18g/cm3，邵氏硬度D为58；制得的后轮用E-TPU胎芯的密度为0.20g/cm3，邵氏硬度D为64。
一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，其特征在于：包括E-TPU胎芯1以及粘结固化后设置在所述E-TPU胎芯1上的CPU胎面2。所述E-TPU胎芯1包括胎芯外部101以及用于卡合设置在轮毂上的胎芯内部102，所述CPU胎面2在所述胎芯内部102处设有胎面开口，所述胎芯外部101的截面宽度大于所述胎芯内部102。
在本实施例中，所述胎芯内部102连同所述CPU胎面2的两端，一同卡合在车轮轮毂中，保证实心胎的安装使用，避免出现从轮毂上意外脱落的问题，具有卡合牢固的优点，而所述胎芯外部101支撑所述CPU胎面2，用于支撑在地面上使用，保证基础的骑行使用效果。另一方面，所述CPU胎面2内侧面紧紧粘结固定在所述E-TPU胎芯1上，保证实心胎的整体性，而且CPU部分进入所述E-TPU胎芯1中的空隙处，这样使得所述CPU胎面2与所述E-TPU胎芯1的连接更加紧固，所述CPU胎面2牢牢“长在”所述E-TPU胎芯1上，保证了制造所得实心胎的使用强度和使用寿命。
对于本实施例，在实心胎制造完毕后，需要就胎芯断裂伸长量、胎芯10%伸长量需要的力以及胎面磨耗指数三个指标进行检验测试，并且配合实施例中前后轮两组不同对象的不同密度和硬度，进行分别测试，以检验本实施例中制造所得的实心胎的质量情况，并将结果记录到下表中。
实施例2：如附图1所示，一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得E-TPU胎芯；
S2、将步骤S1中的E-TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E-TPU胎芯并在E-TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎。
在本实施例中，步骤S1用于制造E-TPU胎芯1，步骤S2用于在所述E-TPU胎芯1上固化形成CPU胎面2，其中E-TPU为一种新型热塑型聚氨酯弹性体，CPU为一种浇注型聚氨酯弹性体，以这两种材料制成的实心胎在实心胎基础的有益效果上，还具有绿色环保、高弹性、耐磨、不易扎破、质量轻、形状多变以及成本低的优点。
另一方面，本实施例中需要用到胎芯模具以及轮胎模具这两种装置用具，还需要进行蒸汽模压成型以及CPU浇注成型这两种制造工艺，这也保证了本制造方法具有步骤简单，操作快捷的优点。
步骤S1中所述蒸汽模压成型工艺依次包括以下三步：第一，将E-TPU粒子注入胎芯模具；第二，往模具内通入高温蒸汽；第三，往模具内通入冷却水进行冷却降温，得到E-TPU胎芯。步骤S2中将CPU注入模具后需要进行固化操作，固化温度为10℃，轮胎模具内固化用气流流速为1.3m/s。步骤S1中的蒸汽模压成型工艺中高温蒸汽的温度为130℃，通入速度为8m3/min，保持3min。
在本实施例中，蒸汽模压成型工艺主要包括通蒸汽和冷却两步，以保证原本成“爆米花”状的E-TPU粒子能紧密贴合并且相互之间粘结牢固，形成一个完整的、使用效果好的E-TPU胎芯。
步骤S1中的E-TPU粒子通过超临界二氧化碳流体渗透物理发泡的方式制得。
在本实施例中，E-TPU粒子采用物理发泡的方式制得，保证了E-TPU粒子的制造过程以及整个实心胎的制造过程具有环保无污染、无危害的特点，另一方面，其中超临界二氧化碳流体渗透的成熟工艺运用在E-TPU粒子发泡过程中，使得发泡过程具有操作方便以及发泡效果好的优点，
步骤S2中的轮胎模具内设有用于在CPU胎面上形成花纹的凸出结构。
在本实施例中，步骤S2中的轮胎模具用于固化形成CPU胎面，其中CPU胎面向内需要进入E-TPU胎芯中存在的空隙处，以进行填补和加强使用强度，并与E-TPU胎芯牢牢粘结固定，CPU胎面向外需要结合轮胎模具内的凸出花纹，使得CPU胎面在固化后表面具有必要的轮胎胎纹，以保证基本的使用效果。
根据步骤S1、S2制得的前轮用E-TPU胎芯的密度为0.19g/cm3，邵氏硬度D为59；制得的后轮用E-TPU胎芯的密度为0.21g/cm3，邵氏硬度D为65。
一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，其特征在于：包括E-TPU胎芯1以及粘结固化后设置在所述E-TPU胎芯1上的CPU胎面2。所述E-TPU胎芯1包括胎芯外部101以及用于卡合设置在轮毂上的胎芯内部102，所述CPU胎面2在所述胎芯内部102处设有胎面开口，所述胎芯外部101的截面宽度大于所述胎芯内部102。
在本实施例中，所述胎芯内部102连同所述CPU胎面2的两端，一同卡合在车轮轮毂中，保证实心胎的安装使用，避免出现从轮毂上意外脱落的问题，具有卡合牢固的优点，而所述胎芯外部101支撑所述CPU胎面2，用于支撑在地面上使用，保证基础的骑行使用效果。另一方面，所述CPU胎面2内侧面紧紧粘结固定在所述E-TPU胎芯1上，保证实心胎的整体性，而且CPU部分进入所述E-TPU胎芯1中的空隙处，这样使得所述CPU胎面2与所述E-TPU胎芯1的连接更加紧固，所述CPU胎面2牢牢“长在”所述E-TPU胎芯1上，保证了制造所得实心胎的使用强度和使用寿命。
对于本实施例，在实心胎制造完毕后，需要就胎芯断裂伸长量、胎芯10%伸长量需要的力以及胎面磨耗指数三个指标进行检验测试，并且配合实施例中前后轮两组不同对象的不同密度和硬度，进行分别测试，以检验本实施例中制造所得的实心胎的质量情况，并将结果记录到下表中。
实施例3：如附图1所示，一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得E-TPU胎芯；
S2、将步骤S1中的E-TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E-TPU胎芯并在E-TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎。
在本实施例中，步骤S1用于制造E-TPU胎芯1，步骤S2用于在所述E-TPU胎芯1上固化形成CPU胎面2，其中E-TPU为一种新型热塑型聚氨酯弹性体，CPU为一种浇注型聚氨酯弹性体，以这两种材料制成的实心胎在实心胎基础的有益效果上，还具有绿色环保、高弹性、耐磨、不易扎破、质量轻、形状多变以及成本低的优点。
另一方面，本实施例中需要用到胎芯模具以及轮胎模具这两种装置用具，还需要进行蒸汽模压成型以及CPU浇注成型这两种制造工艺，这也保证了本制造方法具有步骤简单，操作快捷的优点。
步骤S1中所述蒸汽模压成型工艺依次包括以下三步：第一，将E-TPU粒子注入胎芯模具；第二，往模具内通入高温蒸汽；第三，往模具内通入冷却水进行冷却降温，得到E-TPU胎芯。步骤S2中将CPU注入模具后需要进行固化操作，固化温度为12℃，轮胎模具内固化用气流流速为1.5m/s。步骤S1中的蒸汽模压成型工艺中高温蒸汽的温度为150℃，通入速度为10m3/min，保持3min。
在本实施例中，蒸汽模压成型工艺主要包括通蒸汽和冷却两步，以保证原本成“爆米花”状的E-TPU粒子能紧密贴合并且相互之间粘结牢固，形成一个完整的、使用效果好的E-TPU胎芯。
步骤S1中的E-TPU粒子通过超临界二氧化碳流体渗透物理发泡的方式制得。
在本实施例中，E-TPU粒子采用物理发泡的方式制得，保证了E-TPU粒子的制造过程以及整个实心胎的制造过程具有环保无污染、无危害的特点，另一方面，其中超临界二氧化碳流体渗透的成熟工艺运用在E-TPU粒子发泡过程中，使得发泡过程具有操作方便以及发泡效果好的优点，
步骤S2中的轮胎模具内设有用于在CPU胎面上形成花纹的凸出结构。
在本实施例中，步骤S2中的轮胎模具用于固化形成CPU胎面，其中CPU胎面向内需要进入E-TPU胎芯中存在的空隙处，以进行填补和加强使用强度，并与E-TPU胎芯牢牢粘结固定，CPU胎面向外需要结合轮胎模具内的凸出花纹，使得CPU胎面在固化后表面具有必要的轮胎胎纹，以保证基本的使用效果。
根据步骤S1、S2制得的前轮用E-TPU胎芯的密度为0.20g/cm3，邵氏硬度D为61；制得的后轮用E-TPU胎芯的密度为0.22g/cm3，邵氏硬度D为66。
一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，其特征在于：包括E-TPU胎芯1以及粘结固化后设置在所述E-TPU胎芯1上的CPU胎面2。所述E-TPU胎芯1包括胎芯外部101以及用于卡合设置在轮毂上的胎芯内部102，所述CPU胎面2在所述胎芯内部102处设有胎面开口，所述胎芯外部101的截面宽度大于所述胎芯内部102。
在本实施例中，所述胎芯内部102连同所述CPU胎面2的两端，一同卡合在车轮轮毂中，保证实心胎的安装使用，避免出现从轮毂上意外脱落的问题，具有卡合牢固的优点，而所述胎芯外部101支撑所述CPU胎面2，用于支撑在地面上使用，保证基础的骑行使用效果。另一方面，所述CPU胎面2内侧面紧紧粘结固定在所述E-TPU胎芯1上，保证实心胎的整体性，而且CPU部分进入所述E-TPU胎芯1中的空隙处，这样使得所述CPU胎面2与所述E-TPU胎芯1的连接更加紧固，所述CPU胎面2牢牢“长在”所述E-TPU胎芯1上，保证了制造所得实心胎的使用强度和使用寿命。
对于本实施例，在实心胎制造完毕后，需要就胎芯断裂伸长量、胎芯10%伸长量需要的力以及胎面磨耗指数三个指标进行检验测试，并且配合实施例中前后轮两组不同对象的不同密度和硬度，进行分别测试，以检验本实施例中制造所得的实心胎的质量情况，并将结果记录到下表中。
将上述三个实施例中的检验测试结果记录如下表：
从上表中可以看出，三个实施例中所制得的实心胎均具有密度小、弹性大以及耐磨度高的优点，具有很好的使用效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得E-TPU胎芯；
S2、将步骤S1中的E-TPU胎芯固定在轮胎模具中，将CPU注入模具，粘结E-TPU胎芯并在E-TPU胎芯表面形成CPU胎面，制得完整的固化轮胎。
2.根据权利要求1所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于步骤S1中所述蒸汽模压成型工艺依次包括以下三步：第一，将E-TPU粒子注入胎芯模具；第二，往模具内通入高温蒸汽；第三，往模具内通入冷却水进行冷却降温，得到E-TPU胎芯。
3.根据权利要求1所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：步骤S2中将CPU注入模具后需要进行固化操作，固化温度为8-12℃，轮胎模具内固化用气流流速为1.2-1.5m/s。
4.根据权利要求1所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：步骤S1中的E-TPU粒子通过超临界二氧化碳流体渗透物理发泡的方式制得。
5.根据权利要求2所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：步骤S1中的蒸汽模压成型工艺中高温蒸汽的温度为120-150℃，通入速度为5-10m3/min，保持3min。
6.根据权利要求2所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：步骤S2中的轮胎模具内设有用于在CPU胎面上形成花纹的凸出结构。
7.根据权利要求1所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：根据步骤S1、S2制得的前轮用E-TPU胎芯的密度为0.18-0.20g/cm3，邵氏硬度D为58-62。
8.根据权利要求1所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法，其特征在于：根据步骤S1、S2制得的后轮用E-TPU胎芯的密度为0.18-0.22g/cm3，邵氏硬度D为64-66。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的制造方法所制得的产品，其特征在于：包括E-TPU胎芯（1）以及粘结固化后设置在所述E-TPU胎芯（1）上的CPU胎面（2）。
10.根据权利要求9所述的一种E-TPU、CPU预浸泡固化轮胎的产品，其特征在于：所述E-TPU胎芯（1）包括胎芯外部（101）以及用于卡合设置在轮毂上的胎芯内部（102），所述CPU胎面（2）在所述胎芯内部（102）处设有胎面开口，所述胎芯外部（101）的截面宽度大于所述胎芯内部（102）。
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