CN113263871A - 轮胎及其制备方法、以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎及其制备方法、以及汽车，涉及轮胎技术领域，所述轮胎包括轮胎本体以及防老化橡胶层，所述防老化橡胶层设于所述轮胎本体的胎侧且沿所述轮胎本体的周向延伸设置，所述防老化橡胶层的材质包括橡胶和防老剂。通过在轮胎本体的胎侧设置防老化橡胶层，形成保护层，能够有效防止紫外线、臭氧、路面上的各种液体、碎石等对轮胎的损害，延长轮胎的寿命，使得轮胎不易老化，更加耐用。

Description

轮胎及其制备方法、以及汽车

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种轮胎及其制备方法、以及汽车。

背景技术

轮胎是汽车上的重要部件，行驶汽车使用中的轮胎，会受到紫外线UVA/UVB(UVA波段，波长320～400nm，又称为长波黑斑效应紫外线；UVB，英文全称ultraviolet radiationb，是根据生物效应的不同，将紫外线波长划分出来的一个波段，UVB是户外紫外线，人们在室外活动时直接射入皮肤)、臭氧、老化等环境因素影响，轮胎的下胎侧在长期车辆载荷，以及路面上的各种液体、碎石等影响，都使得轮胎容易老化，通常轮胎的老化时间为3年，目前在若干客诉表现1.5年。

发明内容

基于此，本发明提供一种轮胎及其制备方法、以及汽车，旨在提供一种耐用的、不易老化的轮胎。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轮胎，包括：

轮胎本体；以及，

防老化橡胶层，设于所述轮胎本体的胎侧且沿所述轮胎本体的周向延伸设置，所述防老化橡胶层的材质包括橡胶和防老剂。

可选地，所述轮胎本体上设有轮辋保护线，所述轮辋保护线靠近所述轮胎本体的胎圈设置；

所述防老化橡胶层具有靠近所述轮胎本体的胎圈设置的内侧侧边、以及远离所述所述轮胎本体的胎圈设置的外侧侧边，所述内侧侧边与所述轮辋保护线重合设置。

可选地，所述内侧侧边与所述外侧侧边之间的距离为10mm～50mm。

可选地，所述橡胶包括三元乙丙橡胶、卤化丁基橡胶、天然橡胶和合成橡胶中的至少三种；和/或，

所述防老剂包括防老剂4020和防老剂RD。

可选地，所述橡胶中，三元乙丙橡胶和卤化丁基橡胶的总含量为40～50PHR；和/或，

所述橡胶中，所述防老剂的总含量为1～3PHR。

可选地，所述防老化橡胶层的材质还包括颜料和填料。

可选地，所述填料包括高岭土、钛白粉中的至少一种。

可选地，所述防老化橡胶层整体呈环形设置；和/或，

所述防老化橡胶层的厚度为0.5mm～1mm；和/或，

所述轮胎本体的胎侧开设有沿所述轮胎本体周向延伸的胶槽，所述防老化橡胶层设于所述胶槽内。

本发明进一步提出一种如上所述的轮胎的制备方法，包括以下步骤：

采用四复合橡胶挤出工艺，挤出轮胎本体的胎侧，以及设于所述胎侧的防老化橡胶层，其中，所述四复合橡胶挤出工艺采用的原料包括垫胶、胎侧橡胶、子口胶以及防老化橡胶；

将所述胎侧经成型、硫化、修剪，得到轮胎。

本发明进一步提出一种汽车，包括如上所述的轮胎。

本发明提供的技术方案中，轮胎包括轮胎本体和设于轮胎本体胎侧的防老化橡胶层，防老化橡胶层的材质包括橡胶和防老剂，通过在轮胎本体的胎侧设置防老化橡胶层，形成保护层，能够有效防止紫外线、臭氧、路面上的各种液体、碎石等对轮胎的损害，延长轮胎的寿命，使得轮胎不易老化，更加耐用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的轮胎的结构示意简图；

图2为图1的剖面视图；

图3为本发明实施例提出的轮胎的制备方法采用的四复合橡胶挤出工艺的挤出预口型。

附图标号说明：

100	轮胎	21	外侧侧边
				1	轮胎本体	22	内侧侧边
11	胎侧	3	垫胶通道
				12	胎圈	4	胎侧橡胶通道
13	轮辋保护线	5	子口胶通道
				2	防老化橡胶层	6	防老化橡胶通道

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

轮胎是汽车上的重要部件，行驶汽车使用中的轮胎，会受到紫外线UVA/UVB、臭氧、老化等环境因素影响，轮胎的下胎侧在长期车辆载荷，以及路面上的各种液体、碎石等影响，都使得轮胎容易老化，通常轮胎的老化时间为3年，目前在若干客诉表现1.5年。

鉴于此，本发明提供一种轮胎，旨在提供一种耐用的、不易老化的轮胎。本说明书附图中，图1为本发明实施例提出的轮胎的结构示意简图；图2为图1的剖面视图；图3为本发明实施例提出的轮胎的制备方法采用的四复合橡胶挤出工艺的挤出预口型。

请参阅图1和图2，本发明提出的轮胎100，包括轮胎本体1和防老化橡胶层2，其中，防老化橡胶层2设于所述轮胎本体1的胎侧11且沿所述轮胎本体1的周向延伸设置，所述防老化橡胶层2的材质包括橡胶和防老剂。

本发明提供的技术方案中，轮胎100包括轮胎本体1和设于轮胎本体1胎侧11的防老化橡胶层2，防老化橡胶层2的材质包括橡胶和防老剂，通过在轮胎本体1的胎侧11设置防老化橡胶层2，形成保护层，能够有效防止紫外线、臭氧、路面上的各种液体、碎石等对轮胎100的损害，延长轮胎100的寿命，使得轮胎100不易老化，更加耐用。

实际应用中，轮胎100安装在轮辋上，轮胎本体1的胎侧11上，靠近轮辋的位置最容易老化而产生裂纹，因此，为了有效防止轮胎100老化，在本发明实施例中，请参阅图1和图2，所述轮胎本体1上设有轮辋保护线13，所述轮辋保护线13靠近所述轮胎本体1的胎圈12设置；所述防老化橡胶层2具有靠近所述轮胎本体1的胎圈12设置的内侧侧边22、以及远离所述所述轮胎本体1的胎圈12设置的外侧侧边21，所述内侧侧边22与所述轮辋保护线13重合设置。

轮辋保护线13是在轮胎本体1靠近胎圈12的位置的一圈突出的部分，而且这一突出的部分采用刚性较强的橡胶，当轮胎100与路面接触的时候，刚性强的橡胶能够抵挡住冲击，保护轮辋不被刮伤。防老化橡胶层2的内侧侧边22与轮辋保护线13重合，并沿轮胎本体1的胎侧11向外延伸到防老化橡胶层2的外侧侧边21，通过在该最易老化的部位设置防老化橡胶层2，可有效保护轮胎100，延长轮胎100的寿命，使得轮胎100不易老化，更加耐用。

对于防老化橡胶层2的尺寸，本发明不做限制，优选地，所述内侧侧边22与所述外侧侧边21之间的距离为10mm～50mm。上述内侧侧边22与外侧侧边21之间的距离可以理解为防老化橡胶层2的宽度，研究表明，在自轮辋保护线13向外10mm～50mm的范围内，轮胎本体1的胎侧11最易发生老化而出现裂缝，该宽度范围的防老化橡胶层2，能够进一步地保证轮胎本体1不被老化。

此外，优选地，所述防老化橡胶层2的厚度为0.5mm～1mm，上述厚度范围内，既能有效保证轮胎100不会被外界环境中的有害物质物质所损害，也能保证不会影响到轮胎100的强度。

可以理解的是，上述防老化橡胶层2的宽度和厚度的范围，可以同时满足，也可以只满足其中一个，而作为本发明的优选实施例，上述防老化橡胶层2的宽度和厚度的范围同时满足，使得轮胎100的抗老化能力更强。

对于防老化橡胶层2中橡胶和防老剂的具体类型，本发明也不做限制，优选地，所述橡胶包括三元乙丙橡胶(EPDM)、卤化丁基橡胶(HIIR)、天然橡胶(NR)和合成橡胶(BR)中的至少三种，三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物，主要聚合物链是完全饱和的，使得三元乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性，三元乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150～200℃下可短暂或间歇使用，加入适宜防老剂可提高其使用温度，以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在苛刻的条件下使用，三元乙丙橡胶在臭氧浓度50pphm、拉伸30％的条件下，可达150h以上不龟裂；卤化丁基橡胶是溶于脂肪烃(如己烷)中的普通丁基橡胶与氯、溴发生卤化反应的产物，卤化丁基橡胶除具备丁基橡胶的抗老化、耐热、耐臭氧、耐化学腐蚀、滞后性高、强度高、滞后性低的优点外，还由于卤素的引入，提高了卤化丁基橡胶与其他物质的相容性；天然橡胶具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质；合成橡胶材料价格便宜，还具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因素影响小的特点，同时使用上述四种橡胶的至少三种，制备防老化橡胶层2，使得到的轮胎100的抗老化性能更好。

防老化橡胶层2的四种橡胶中，三元乙丙橡胶和卤化丁基橡胶起到主要的抗老化作用，优选地，所述橡胶中，三元乙丙橡胶和卤化丁基橡胶的总含量为40～50PHR，PHR(parts per hundreds of rubber)表示对每100份(以质量计)橡胶添加的份数，也就是说，每100份的橡胶中包括40～50份的三元乙丙橡胶和卤化丁基橡胶，在上述质量份数范围内，轮胎100的抗老化性能最好。

此外，优选地，所述防老剂包括防老剂4020和防老剂RD。防老剂4020，又称防老剂DMPPD，分子式是C₁₈H₂₄N₂，分子量268.3966，为灰黑色固体，是天然橡胶和合成橡胶用抗臭氧剂和抗氧剂，对臭氧龟裂和屈挠疲劳的防护效能优良；防老剂RD，又称抗氧剂RD，防老剂224，分子式是C₁₂H₁₇N，分子量175.2701，采用上述两者作为防老剂，可有效防止四种橡胶在长时间使用后被氧化，延长了轮胎100的使用寿命。

进一步地，所述橡胶中，所述防老剂4020和防老剂RD的总含量为1～3PHR，上述含量范围内，得到的轮胎100的抗老化能力最强。

为了满足用户多样化的需求，在本发明实施例中，优选地，所述防老化橡胶层2的材质还包括颜料和填料。颜料可以使防老化橡胶层2呈现出不同的颜色，用户可以根据车身的整体造型及外观颜色，选择对应的防老化橡胶层2颜色，增强车辆视觉感觉。

填料的添加是为了配合颜料，使得防老化橡胶层2颜色持久、不掉色，优选地，所述填料包括高岭土、钛白粉中的至少一种。用高岭土、钛白粉代替橡胶中常用的炭黑作为填料，降低成本，且使得轮胎100更加个性化。

为了全方位地保护轮胎100，优选地，请参阅图1，所述防老化橡胶层2整体呈环形设置，防老化橡胶层2环绕轮胎本体1胎侧11的周向，不留抗老化死角，进一步延长了轮胎100的使用寿命。

此外，为了增加美感，便于加工，在本发明实施例中，所述轮胎本体1的胎侧11开设有沿所述轮胎本体1周向延伸的胶槽，所述防老化橡胶层2设于所述胶槽内。

本发明进一步提出一种如上所述的轮胎100的制备方法，包括以下步骤：

S10、采用四复合橡胶挤出工艺，挤出轮胎本体1的胎侧11，以及设于所述胎侧11的防老化橡胶层2，其中，所述四复合橡胶挤出工艺采用的原料包括垫胶、胎侧橡胶、子口胶以及防老化橡胶。

请参阅图3，本发明将现有的轮胎100的胎侧11制备使用的三复合橡胶挤出工艺改变为四复合橡胶挤出工艺，该工艺采用的挤出预口型中，分别设有垫胶通道3、胎侧橡胶通道4、子口胶通道5以及防老化橡胶通道6，增加了防老化橡胶通道6，使得到的轮胎100的抗老化能力更强，寿命更长，更加耐用。

垫胶可以采用BEC垫胶(钢丝带束层边部垫胶)，胎侧橡胶可以采用现有技术中常用的胎侧橡胶，子口胶可以采用耐磨子口胶，进一步延长轮胎100的使用寿命。

S10、将所述胎侧11经成型、硫化、修剪，得到轮胎100。

本发明提出的轮胎100的制备方法，制得的轮胎100，具备了上述轮胎100的全部有益效果，在此不再一一赘述。

本发明进一步提出一种汽车，包括如上所述的轮胎100。本发明提出的汽车，包括如上所述的轮胎100，具备了上述轮胎100的全部有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮胎，其特征在于，包括：

轮胎本体；以及，

防老化橡胶层，设于所述轮胎本体的胎侧且沿所述轮胎本体的周向延伸设置，所述防老化橡胶层的材质包括橡胶和防老剂。

2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎本体上设有轮辋保护线，所述轮辋保护线靠近所述轮胎本体的胎圈设置；

所述防老化橡胶层具有靠近所述轮胎本体的胎圈设置的内侧侧边、以及远离所述所述轮胎本体的胎圈设置的外侧侧边，所述内侧侧边与所述轮辋保护线重合设置。

3.如权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述内侧侧边与所述外侧侧边之间的距离为10mm～50mm。

4.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述橡胶包括三元乙丙橡胶、卤化丁基橡胶、天然橡胶和合成橡胶中的至少三种；和/或，

所述防老剂包括防老剂4020和防老剂RD。

5.如权利要求4所述的轮胎，其特征在于，所述橡胶中，三元乙丙橡胶和卤化丁基橡胶的总含量为40～50PHR；和/或，

所述橡胶中，所述防老剂含量为1～3PHR。

6.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述防老化橡胶层的材质还包括颜料和填料。

7.如权利要求6所述的轮胎，其特征在于，所述填料包括高岭土、钛白粉中的至少一种。

8.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述防老化橡胶层整体呈环形设置；和/或，

所述防老化橡胶层的厚度为0.5mm～1mm；和/或，

所述轮胎本体的胎侧开设有沿所述轮胎本体周向延伸的胶槽，所述防老化橡胶层设于所述胶槽内。

9.一种如权利要求1至8任意一项所述的轮胎的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用四复合橡胶挤出工艺，挤出轮胎本体的胎侧，以及设于所述胎侧的防老化橡胶层，其中，所述四复合橡胶挤出工艺采用的原料包括垫胶、胎侧橡胶、子口胶以及防老化橡胶；

将所述胎侧经成型、硫化、修剪，得到轮胎。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的轮胎。

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