[發明專利]一種仿生機構防爆自行車輪胎及其制備方法

有效

• 申請號: 202011159397.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112223958B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 毛春昱;周廣文;劉鋒;徐子安
• 申請（專利權）人: 吉林工程技術師范學院
• 主分類號: B60C7/10
• 分類號: B60C7/10;B60C11/03;C08L9/02;C08L7/00;C08K13/02;C08K5/09;C08K3/22;C08K5/21;C08K3/06;C08K5/12;C08J9/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

1.一種仿生機構防爆自行車輪胎，其特征在于，包括由外向內依次布置的外側高耐磨橡膠層、輕質發泡橡膠層和內側高耐磨橡膠層，外側高耐磨橡膠層上分布有花紋，輕質發泡橡膠層的外側延伸至所述花紋中；所述外側高耐磨橡膠層、輕質發泡橡膠層和內側高耐磨橡膠層同軸布置，輕質發泡橡膠層上均勻分布有若干內部中空的柱體結構，所述柱體結構的軸線與輪胎的軸線平行；

所述花紋包括一條主溝槽和若干輔溝槽，主溝槽位于輪胎胎面的中心線上，輔溝槽位于主溝槽的兩側，所述輔溝槽的延伸方向與主溝槽的延伸方向垂直，同一側的相鄰輔溝槽之間設有若干均勻布置的“中”字形花紋；

所述“中”字形花紋由位于中間的圓形凹槽和位于圓形凹槽兩側的矩形凹槽構成，所述兩條矩形凹槽分別連接兩條平行的輔凹槽，兩條矩形凹槽的延伸方向分別與其連接的輔凹槽的中心線垂直，兩條矩形凹槽的長度相同，寬度相同；在輪胎轉動方向上的相鄰兩個輔溝槽為一個花紋單元，在輪胎轉動方向上的相鄰兩個花紋單元中的“中”字形花紋間隔布置。

2.根據權利要求1所述一種仿生機構防爆自行車輪胎，其特征在于，所述柱體結構包括正六邊形鏤空柱體結構、拱形鏤空柱體結構。

3.根據權利要求2所述一種仿生機構防爆自行車輪胎，其特征在于，所述輕質發泡橡膠層包括同軸布置且由外向內依次布置的第一柱體環和第二柱體環，第一柱體環由若干均勻環形陣列的正六邊形鏤空柱體結構構成，第二柱體環由交錯布置的正六邊形鏤空柱體結構和拱形鏤空柱體結構構成，所述第二柱體環中的正六邊形鏤空柱體結構和拱形鏤空柱體結構位于第一柱體環中正六邊形鏤空柱體結構之間。

4.根據權利要求3所述一種仿生機構防爆自行車輪胎，其特征在于，所述第二柱體環中的正六邊形鏤空柱體結構內安裝有壓電感應燈。

5.一種仿生機構防爆自行車輪胎的制備方法，用以制備權利要求1-4任意權利要求所述仿生機構防爆自行車輪胎，其特征在于，包括如下步驟：

制備輕質發泡膠料生膠，包括如下重量份數的組分：發泡橡膠：100份；所述發泡橡膠由天然橡膠、丁腈橡膠組成，其質量比為3：7，丁腈橡膠中丙烯腈含量為30%-65%；混合炭黑：40-60份；復合增塑劑：4-8份；復合發泡劑：4-8份；復合促進劑2-3份；硬脂酸：2-8份；防老化劑4020：3-5份；防焦劑CTP：0.15-0.2份；ZnO：3-7份；尿素：4-8份；硫S：1.5-3份；所述的復合增塑劑由鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)組成，其質量比為3：4：3；所述的復合發泡劑由發泡劑AC和發泡微球組成，其質量比為1：1；

制備高耐磨膠料生膠，包括如下重量分數的組分：高耐磨橡膠：100份；所述的高耐磨橡膠由天然橡膠和順丁橡膠組成，其質量比為：2:8，其中順丁橡膠的順式-1,4-構型含量大于95%，1,2-構型含量小于2%；炭黑白炭黑復合填充劑：40-80份；偶聯劑Si-69：1-3份；復合促進劑：2-4份；耐磨補強劑：5-10份；硬脂酸：2-8份；防老化劑4020：3-5份；防焦劑CTP：0.15-0.2份；ZnO：3-8份；硫S：1.5-3份；

所述的耐磨補強劑由芳綸纖維、玻璃纖維和碳纖維組成，其質量比為6：3：1，其中芳綸纖維的直徑為0.5-1.5mm，長度為10-20mm，玻璃纖維中氧化鈉含量為9%-11%，直徑為0.09-0.1mm，長度為1-2mm；耐磨補強劑處理方法包括：其中芳綸纖維的直徑為0.5-1.5mm，長度為10-20mm，玻璃纖維中氧化鈉含量為9%-11%，直徑為0.09-0.1mm，長度為1-2mm，將耐磨補強劑中的芳綸纖維、玻璃纖維用硅烷偶聯劑KH-550溶液浸泡24小時后，所述硅烷偶聯劑KH-550溶液的溫度范圍為40-45℃，烘干后待用；

將制備好的輕質發泡膠料生膠和高耐磨膠料生膠，按照各自的結構形狀放入對應的模具中，然后合模加壓，加壓范圍為5-20MP、以140-160度加熱15-30分鐘后，水冷30分鐘后取模、制備完成。