[发明专利]一种高抗湿滑复合仿生胎面胶料及其制备方法

说明书

一种高抗湿滑复合仿生胎面胶料及其制备方法，属于轮胎胶料领域。本发明包括耐磨基材和抗湿滑基材，耐磨基材和抗湿滑基材的间隔布置构成高抗湿滑复合仿生胎面基材，耐磨基材是上表面镶嵌有抗湿滑仿生纹理，抗湿滑基材的上表面镶嵌有耐磨仿生纹理。本发明不但具有超高的抗湿滑性能，同时也保证了良好的耐磨性能、滚动阻力和其他各项物理机械等性能。

技术领域

本申请涉及复合胎面胶料及其制备方法。尤其涉及一种高抗湿滑复合仿生胎面胶料及其制备方法。

背景技术

随着现代化步伐的推进和世界汽车工业的迅速发展，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具。2011年8月底，我国汽车保有量突破1亿辆大关，到2012年年底全国汽车保有量到达1.2亿辆，截到2017年6月底，全国汽车保有量达2.05亿辆，年增长越1500多万辆，而全国机动车保有量达3.04亿辆。轮胎是汽车唯一与地面直接接触部件，承受外界应力最苛刻，受到来自外部各种恶劣环境的冲击，包括与地面之间的摩擦，外界尖锐物质的刺穿，粗糙路面对它的震动以及冲击等等。这就要求轮胎具有优良的耐磨、耐切割、耐撕裂、抗湿滑性以及低滚阻、低生热和耐老化性能等。抗湿滑性是衡量轮胎行驶的安全性、尤其是在雨天的行驶安全性的重要指标。对于乘用车，因其具有较高的行驶速度，轮胎的抗湿滑性显得更为重要。但是轮胎各种性能之间往往是相互矛盾的，难以同时提高性能，提高一种或两种性能的同时，第三大性能往往会降低，轮胎的耐磨性、滚动阻力和抗湿滑三大性能被称为“魔鬼三角”，因此，提高轮胎的抗湿滑性、兼顾低滚动阻力、高耐磨性能是我们要研究的重点也是难点。提高轮胎抗湿滑性保降低汽车事故发生率、保护人民生命财产安全具有重大意义。

近年来，随着仿生摩擦学的快速发展，采用仿生学研究方法对轮胎材料、结构进行优化成为学术界的热点，如李杰、庄继德等设计了驼蹄仿生轮胎，其是根据仿生学原理设计和研制的模拟骆驼蹄与沙地作用方式的一种新型轮胎，实验室研究表明，驼蹄仿生轮胎比普通轮胎具有较好的牵引性能。王国林等设计仿蝗虫脚掌的子午线轮胎胎冠结构提升了胎冠刚度分布的均匀性，控制了轮胎胎冠在接地过程中的变形，提升了轮胎的耐磨性能和抗湿滑性能。AMC垫型轮胎模仿猫奔跑中的前爪垫、蜘蛛网的柔顺结构及其稳定性设计，有效提高了轮胎的抗湿滑性能和运行精度，增加了与路面的摩擦力，缩短了制动距离。六角形花纹轮胎模仿青蛙设计，提高了雪地行车和湿地制动的安全性。可见，采用仿生学研究方法是优化轮胎性能的高效途径，给本申请胎面胶的设计打开了一个新的思路。

发明内容

本发明提供的是一种高抗湿滑复合仿生胎面胶料及其制备方法。

现在将描述本发明的各种具体实施方案和变体，包括本文采用的优选的实施方案和定义。虽然下面的详细描述给出了具体优选的实施方案，但是本领域技术人员将理解这些实施方案仅仅是示例性的，和本发明可以以其他方式来实践。任何对“本发明”的提及可以指的是权利要求书所限定的实施方案中的一种或多种，但不必需是其全部。标题的使用仅仅是为了方便，并非限制本发明的范围。

在本文的详细描述和权利要求书中所有数值是用“约”或者“大约”所示值来修饰的，并且考虑了本领域技术人员将预期的实验误差和偏差。

本申请的高抗湿滑复合仿生胎面胶料包括耐磨基材和抗湿滑基材，耐磨基材和抗湿滑基材的间隔布置构成高抗湿滑复合仿生胎面基材，耐磨基材是上表面镶嵌有抗湿滑仿生纹理，抗湿滑基材的上表面镶嵌有耐磨仿生纹理。

优选的，所述耐磨基材包括中心耐磨基材和位于中心耐磨基材两侧的肩部耐磨基材，抗湿滑基材位于肩部耐磨基材和中心耐磨基材之间。

通过对汽车行驶过程中轮胎磨损程度的研究发现汽车轮胎的外侧(胎肩)要比轮胎中间部分磨损严重，耐磨材料是轮胎的必备选择，将原本的整块耐磨胶料进行分割，使抗湿滑材料镶嵌在耐磨胶料之间并且在耐磨材料和抗湿滑材料的表面设置镶嵌结构的抗湿滑纹理和耐磨纹理，不仅可以增加原本胶料的耐磨性，而且还可以使兼具良好的抗湿滑性能；