CN110576550A - 双层填充胎及其制备方法和具有该填充胎的仿充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双层填充胎的制备方法，包括1)提供第一模具，灌注第一发泡材料，发泡制备胎心层；2)提供第二模具，将胎心层置于第二模具中，灌注第二发泡材料，在胎心层的外表面发泡制备胎心外层，使得胎心外层包覆胎心层，得到双层填充胎，其中第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，且第一发泡材料的密度低于第二发泡材料。该制备方法简单，且胎心层和胎心外层均采用不同的发泡材料制备而成，使得双层填充胎的各项性能不受单一发泡材料的影响，且获得的双层填充胎具有重量低、高弹性及高强度的优势。本发明还提供了采用上述制备方法制得的双层填充胎及包含该双层填充胎的仿充气轮胎。

Description

双层填充胎及其制备方法和具有该填充胎的仿充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎领域，尤其涉及一种双层填充胎及其制备方法和具有该填充胎的仿充气轮胎。

背景技术

随着时代的进步及生活品质的提升，婴儿车或儿童玩具的轮子有着许多不同的设计。传统的充气轮胎具有一外胎及一内胎，外胎是由橡胶材质做成，而内胎为空心，使用时需先将内胎充气，此种充气轮胎会有容易爆胎的缺点，即使不会爆胎亦有需要经常充气的麻烦。

鉴于充气轮胎的缺点，仿充气轮胎诞生了并得到很好的发展。仿充气轮胎主要包括外胎、填充胎及轮毂，其中，填充胎是采用发泡材料制备而成，同时将填充胎套装于外胎内，并一同安装于轮毂上，无需进行打气并可使用。然而，现有的填充胎常常采用EVA发泡材料进行制备，制备出仅具有一层发泡层的填充胎，且由于EVA发泡制备的填充胎的密度为0.15g/cm³，使得填充胎的重量较大、弹性较低及强度不高。

因此，亟需开发一种重量低、高弹性及高强度的填充胎来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种双层填充胎的制备方法，可以制备出重量低、高弹性及高强度的双层填充胎。

本发明的另一个目的在于提供一种双层填充胎，采用上述制备方法制得。

本发明的又一个目的在于提供一种包含上述双层填充胎的仿充气轮胎。

为实现上述目的，本发明提供了一种双层填充胎的制备方法，包括：

1)提供第一模具，灌注第一发泡材料，发泡制备胎心层；

2)提供第二模具，将胎心层置于第二模具中，灌注第二发泡材料，在胎心层的外表面发泡制备胎心外层，使得胎心外层包覆胎心层，得到双层填充胎，其中第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，且第一发泡材料的密度低于第二发泡材料。

较佳地，本发明的第一发泡材料为EPP。

较佳地，本发明的第二发泡材料为ETPO或ETPU中的一种或两种。

较佳地，本发明的第一发泡材料发泡为胎心层的发泡倍数为40倍。

较佳地，本发明的第二发泡材料发泡为胎心外层的发泡倍数为10倍。

较佳地，在步骤2)中，将胎心层置于第二模具之前，还包括在胎心层上形成定位孔，藉由定位孔使胎心层对准第二模具。

本发明还提供了一种双层填充胎，由上述制备方法制得。

较佳地，本发明的胎心外层的密度为胎心层的密度的六倍以上。

较佳地，本发明的胎心层与胎心外层的体积满足以下公式：

(D1×V1+D2×V2)＜D×V；V1+V2＝V，

其中，D1是胎心层的密度，V1是胎心层的体积，D2是胎心外层的密度，V2是胎心外层的体积，D是EVA发泡材料单层填充胎的密度且D为0.15g/cm³，V是单层填充胎的体积并等于双层填充胎的总体积。

较佳地，D1小于D，且D小于或等于D2。

本发明还提供了一种仿充气轮胎，该仿充气轮胎包括外胎，外胎内仅配设置有上述双层填充胎，仿充气轮胎还包括用于支撑双层填充胎的轮毂。

与现有技术相比，本发明采用第一发泡材料发泡制备胎心层，并采用第二发泡材料在胎心层的外表面发泡制备胎心外层，以形成具有胎心层和胎心外层两部分的双层填充胎。该制备方法简单，且胎心层和胎心外层均采用不同的发泡材料制备而成，使得双层填充胎的各项性能不受单一发泡材料的影响。同时，利用第一发泡材料的密度低于第二发泡材料，使得制备的胎心层具有质量轻的优点，且第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，使胎心外层具备良好的弹性，利用胎心层和胎心外层性能的互补，使得双层填充胎具有重量低、高弹性的优势。

附图说明

图1是本发明双层填充胎的立体结构示意图。

图2是图1所示双层填充胎的截面图。

元件标号说明

100双层填充胎，10胎心层，20胎心外层，30定位孔。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-图2，本发明的双层填充胎100，包括胎心层10和包覆于该胎心层10的胎心外层20，其中胎心层10由第一发泡材料制备而成，胎心外层20由第二发泡材料制备而成，第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，且第一发泡材料的密度低于第二发泡材料。将双层填充胎100采用胎心层10和胎心外层20两部分的设计，且胎心层10和胎心外层20采用不同的发泡材料制备而成，避免了双层填充胎100受同一种材料制备而使得性能受限。将胎心层10和胎心外层20由发泡材料发泡而成，不需要进行打气，减少了爆胎。进一步，第一发泡材料的密度低于第二发泡材料，使得制备的胎心层10具有质量轻的优点，同时第二发泡材料的弹性高于第一发泡材料，使胎心外层20具备良好的弹性和抗压强度，包覆于胎心层10对其进行保护。该双层填充胎100利用胎心层10和胎心外层20性能的互补，使得整个填充胎100具有重量低、高弹性及高抗压强度的优势。

具体地，第一发泡材料可以为EPP，采用EPP发泡制备胎心层10，胎心层10的密度约为0.0225g/cm³，使得制备的胎心层10质量轻，同时EPP还属于环保材料，符合环保要求。第二发泡材料为ETPO或ETPU中的一种或两种。本实施例中采用ETPO发泡制备胎心外层20，制备的胎心外层20的密度约为0.25g/cm³，采用的ETPO是热塑性聚烯烃发泡材料，具有高弹性和较强的抗压强度，制备的胎心外层20可具有高弹性及高抗压强度的优势。当然也可以采用ETPU发泡制备胎心外层20，制备的胎心外层20的密度约为0.15g/cm³，其中，ETPU材料是发泡热塑性聚氨酯，属于无毒无味，可降解材料，因此，使得双层填充胎100更环保。同时ETPU材料具有较高的抗压强度和高弹力的优点，可提高双层填充胎100的使用寿命及具有减震效果。还可以根据实际需要采用ETPO和ETPU共同发泡制备胎心外层20，在此不做限定。本实施例由于采用EPP材料制备的胎心层10，使得胎心层10相较于胎心外层20具有非常小的密度，具体来说胎心外层20的密度为胎心层10的密度的六倍以上，且在使用ETPO作为胎心外层20的实施例中，胎心外层20的密度为胎心层10的密度的十倍以上，可使胎心层10相较于胎心外层20具有较轻的质量，有利于双层填充胎100减重。同时借用ETPO发泡制备胎心外层20，使得胎心外层20包覆胎心层10，对其进行保护同时提供对外界较好的弹力和抗压强度。在一个实施例中，采用EPP发泡为胎心层10的发泡倍数可以为40倍，采用ETPO发泡为胎心外层20的发泡倍数可以为10倍。

为了更方便调节胎心层10与胎心外层20的体积比例以达到相对于传统EVA发泡制备的填充胎具有较轻的质量，本发明的胎心层10与胎心外层20的体积满足以下公式：

(D1×V1+D2×V2)＜D×V；V1+V2＝V，

其中，D1是胎心层10的密度，V1是胎心层10的体积，D2是胎心外层20的密度，V2是胎心外层20的体积，D是传统EVA发泡制备的单层填充胎的密度且D约为0.15g/cm³，V是传统EVA发泡制备的单层填充胎的体积并等于双层填充胎100的总体积。在采用EPP材料制备胎心层10并采用ETPO发泡制备胎心外层20的具体实施例中，胎心层10的密度D1为0.0225g/cm³，胎心层10的体积V1为731cm³；胎心外层20的密度D2为0.15g/cm³，胎心外层20的体积V2为558cm³，双层填充胎100的总体积V为1289cm³。进一步，根据上述公式，可计算出传统EVA发泡制备的单层填充胎重量约为193.35g，而本发明的双层填充胎100的重量约为155.9g，因此相较干传统EVA发泡制备的单层填充胎明显具有较轻的质量。

继续参考图1，为了确保胎心层10在模具上进行固定，在胎心层10设有定位孔30，具体地，在胎心层10的两侧均匀布置定位孔30，以使其固定稳定，更好的方式在胎心外层20同样设置有定位孔30，有利于制备工艺的进行。

本发明的双层填充胎100的制备方法，包括：

提供第一模具，灌注第一发泡材料，发泡制备胎心层10；

提供第二模具，藉由定位孔将胎心层10对准并置于第二模具中，灌注第二发泡材料，在胎心层10的外表面发泡制备胎心外层20，使得胎心外层20包覆胎心层10，得到双层填充胎100，其中第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，且第一发泡材料的密度低于第二发泡材料。

在本实施例中，将EPP材料通过第一模具的灌注孔注入第一模具内，发泡制备胎心层10，然后将胎心层10置于第二模具中，将ETPO材料通过灌注孔注入第二模具内，在胎心层10的外表面发泡制备胎心外层20，使得胎心外层20包覆胎心层10。

本发明还提供了一种仿充气轮胎，该仿充气轮胎包括外胎、轮毂及上述双层填充胎100，且双层填充胎100仅配设置于外胎内并由轮毂所支撑，由于双层填充胎100的优势，同样使得该仿充气轮胎具有重量低、高弹性及高强度的优势。

对比例1

制备方法同上，仅采用ETPO制备双层填充胎，即胎心层和胎心外层均采用ETPO材料发泡，虽然ETPO材料具有弹性高的特点，但是采用ETPO材料制备胎心层会使得胎心层的重量较大，导致整个双层填充胎的重量大，同时ETPO材料成本较高。

对比例2

制备方法同上，仅采用EPP发泡制备双层填充胎，即胎心层和胎心外层均采用EPP材料发泡，虽然能够获得质量较轻的双层填充胎，然而胎心外层的弹性强度较低，且抗压强度不强，很难达到仿充气轮胎的使用要求。

与现有技术相比，本发明采用第一发泡材料发泡制备胎心层10，并采用第二发泡材料在胎心层10的外表面发泡制备胎心外层20，以形成具有胎心层10和胎心外层20两部分的双层填充胎100。该制备方法简单，且胎心层10和胎心外层20均采用不同的发泡材料制备而成，使得双层填充胎100的各项性能不受单一发泡材料的影响。同时，利用第一发泡材料的密度低于第二发泡材料，使得制备的胎心层10具有质量轻的优点，且第一发泡材料的弹性低于第二发泡材料，使胎心外层20具备良好的弹性，利用胎心层10和胎心外层20性能的互补，使得双层填充胎100具有重量低、高弹性的优势。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种双层填充胎的制备方法，其特征在于，包括：

1)提供第一模具，灌注第一发泡材料，发泡制备胎心层；

2)提供第二模具，将所述胎心层置于所述第二模具中，灌注第二发泡材料，在所述胎心层的外表面发泡制备胎心外层，使得所述胎心外层包覆所述胎心层，得到双层填充胎，其中所述第一发泡材料的弹性低于所述第二发泡材料，且所述第一发泡材料的密度低于所述第二发泡材料。

2.如权利要求1所述的双层填充胎的制备方法，其特征在于，所述第一发泡材料为EPP。

3.如权利要求1所述的双层填充胎的制备方法，其特征在于，所述第二发泡材料为ETPO或ETPU中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的双层填充胎的制备方法，其特征在于，所述第一发泡材料发泡为所述胎心层的发泡倍数为40倍。

5.如权利要求1所述的双层填充胎的制备方法，其特征在于，所述第二发泡材料发泡为所述胎心外层的发泡倍数为10倍。

6.如权利要求1所述的双层填充胎的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，将所述胎心层置于所述第二模具之前，还包括在所述胎心层上形成定位孔，藉由所述定位孔使所述胎心层对准所述第二模具。

7.一种双层填充胎，其特征在于，所述双层填充胎由权利要求1-6任一项所述双层填充胎的制备方法制得。

8.如权利要求7所述的双层填充胎，其特征在于，所述胎心外层的密度为所述胎心层的密度的六倍以上。

9.如权利要求7所述的双层填充胎，其特征在于，所述胎心层与所述胎心外层的体积满足以下公式：

(D1×V1+D2×V2)＜D×V；V1+V2＝V，

其中，D1是所述胎心层的密度，V1是所述胎心层的体积，D2是所述胎心外层的密度，V2是所述胎心外层的体积，D是EVA发泡材料单层填充胎的密度且D为0.15g/cm³，V是所述单层填充胎的体积并等于所述双层填充胎的总体积。

10.如权利要求9所述的双层填充胎，其特征在于，所述D1小于所述D，且所述D小于或等于所述D2。

11.一种仿充气轮胎，其特征在于，所述仿充气轮胎包括外胎，所述外胎内仅配设置有权利要求7-10任一项所述双层填充胎，所述仿充气轮胎还包括用于支撑所述双层填充胎的轮毂。