一种车辆轮胎腔涂层及其喷涂设备的制作方法

本发明涉及一种车辆轮胎腔涂层及喷涂设备，属化工及机械装备技术领域。

背景技术：

目前橡胶轮胎是车辆、飞机等众多交通工具重要的零部件之一，轮胎设备运行稳定性、可靠性直接对这些交通工具的运行安全及稳定起着决定性因素，在对轮胎的使用中发现，由于轮胎的工作环境复杂、多变且恶劣，以及受到高温、高腐蚀环境及高摩擦磨损状态下运行，同时在运行中，轮胎往往也需要频繁应对尖锐物品对轮胎进行穿刺、割裂及划伤等伤害，因此导致当前对轮胎进行结构强化措施对提高轮胎运行性能收效相对较差，同时也造成了因轮胎运行时对老化、腐蚀、磨损等抵御能力的不足，也导致了轮胎使用寿命较短，在增加车辆运行风险的同时也增加了轮胎设备使用、维护及更换作业的成本，除此之外，由于当前为了提高轮胎运行性能而在轮胎橡胶基体内增加了大量的高结构强度的内衬部件，从而也造成了轮胎运行时弹性吸附能力和消声相对较差，从而也造成了车辆运行时胎噪过大，且轮胎不能有效的吸附交通工具运行中产生的震动，严重影响了车辆运行的舒适性。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种可用于提高轮胎综合使用性能的辅助材料及用于对轮胎表面进行强化施工作业的加工设备，以满足实际使用的需要。

技术实现要素：

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种车辆轮胎腔涂层及喷涂设备。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉3—10%、金刚砂3-10%、碳化硅粉2—10%、炭黑3—8%、硅酸乙酯8—15%、润滑剂3—7%、空心玻璃微珠0.5—3%、石墨烯纤维4.1—6.8%、改性树脂1.1—5.5%、羟丙基甲基纤维素醚8—11%、偶联剂0.1—0.5%、分散剂0.1—0.3%、颜料0—1.5%、除尘剂1.2%—3.8%，余量为聚脲。

进一步的，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为100—500目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径为0.28—0.5μm，抗压强度不小于125mpa，所述的石墨烯纤维长度为0.1—1毫米。

进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯中的任意一种；所述润滑剂为矿物油、植物油、聚合醇、弹性石墨中的任意一种或几种以任意比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐。

进一步的，所述颜料为有机颜料及无机颜料中的任意一种。

进一步的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为50000—100000。

进一步的，所述改性树脂为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂中的任意一种或几种以任意比例混合。

一种车辆轮胎腔涂层喷涂设备，包括承载机架、喷涂槽、承载轮、传动轴、喷淋头、储液罐、电加热装置、喷淋泵、驱动电机及控制电路，所述承载机架为“凵”字形槽状框架结构，所述喷涂槽为圆弧状槽状结构，嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，所述承载轮通过传动轴与承载机架上端面连接，且其中一侧的传动轴与驱动电机连接，所述驱动电机与承载机架侧表面连接，所述承载轮、传动轴均与喷涂槽同轴分布，所述承载轮下端面嵌于喷涂槽内，且承载轮下端面及侧表面与喷涂槽底部及内侧面间间距为1—10厘米，所述喷淋头若干，其中喷涂槽底部沿喷涂槽底部轴线方向均布至少6个喷淋头并以喷涂槽底部轴线对称分布，所述喷涂槽内侧面对称分布至少4个喷淋头并沿竖直方向均布，所述喷淋头间相互并联，通过导流管分别与喷淋泵连通，所述喷淋泵、储液罐及控制电路均与承载机架外侧面连接，且喷淋泵通过导流管与储液罐连通，所述电加热装置若干，其中储液罐内设至少一个电加热装置，喷涂槽侧壁内表面对称分布至少两个电加热装置，所述控制电路分别与电加热装置、喷淋泵、驱动电机电气连接。

进一步的，所述喷涂槽与承载机架侧壁内标间通过至少两条滑槽相互滑动连接，所述喷涂槽底部与承载机架间通过若干承载弹簧与承载机架底部连接。

进一步的，所述承载轮为圆形框架结构，其前端面均布至少四个定位夹具，所述定位夹具环绕承载轮轴线均布，并通过滑槽与承载轮滑动连接。

进一步的，所述控制电路为基于可编程控制器、工业单片机及物联网控制器中任意一种为基础的电路系统。

一种车辆轮胎腔涂层喷涂设备的涂层喷涂方法，包括以下步骤：

s1，设备组装，首先根据使用需要对承载机架、喷涂槽、承载轮、传动轴、喷淋头、储液罐、电加热装置、喷淋泵、驱动电机及控制电路进行组装，并通过承载机架将组装后的喷涂设备安装在指定工作位置，并将控制电路与外部电路系统连通，同时在储液罐内注入涂层材料备用；

s2，喷涂作业，完成s1步骤后，首先将未与驱动电机连接的传动轴与承载轮分离，然后将待喷涂作业的轮胎包覆在承载轮外并通过承载轮的定位夹具进行承载定位，然后将承载轮与传动轴复位，然后驱动电加热装置运行，同时对储液罐内涂层原料和喷涂槽内轮胎表面加热，并在温度达到喷涂作业需要后，由喷淋泵对储液槽内涂层材料增压并通过喷淋头均匀喷涂到轮胎表面，在喷涂作业时，通知有驱动电机驱动承载轮旋转，且轮胎转速与涂层材料凝固时间匹配，使轮胎表层涂料凝固后再从喷涂槽内匀速转出，从而实现轮胎表层连续匀速喷涂作业，最后完成喷涂后的轮胎从承载轮上取下同时安装上新的待喷涂轮胎，实现连续进行喷涂作业。

本发明原料获取便捷，原料及加工成本低廉，毒副作用小，加工及施工生产工艺简单，一方面可有效提高抗外力损伤、抗化学腐蚀及高温、低温侵蚀损害的能力，此外还有效的降低了涂料的密度和自重，从而极大的提高轮胎结构强度、耐候性及隔热防护性能；另一方面具有良好的附着能力并可有效满足喷涂作业的需要，且喷涂作业自动化程度和效率高，在提高轮胎喷涂作业效率的同时，另有有效的降低了喷涂作业的劳动强度和成本，从而达到提高轮胎使用性能，延长使用寿命和降低生产及使用成本的目的。

附图说明

图1为本发明喷涂设备结构示意图；

图2为本发明横断面局部结构示意图；

图3为本发明喷涂施工方法流程图。

具体实施方式

实施例1

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉3%、金刚砂3%、碳化硅粉2%、炭黑3%、硅酸乙酯8%、润滑剂3%、空心玻璃微珠0.5%、石墨烯纤维4.1%、改性树脂1.1%、羟丙基甲基纤维素醚8%、偶联剂0.1%、分散剂0.1%、除尘剂1.2%，余量为聚脲。

其中，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为100目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径为0.28μm，抗压强度为125mpa，所述的石墨烯纤维长度为0.1—1毫米。

进一步优化，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为矿物油、植物1:2比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐。

进一步优化的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为50000。

同时，所述改性树脂为环氧树脂。

实施例2

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉10%、金刚砂10%、碳化硅粉10%、炭黑8%、硅酸乙酯15%、润滑剂7%、空心玻璃微珠3%、石墨烯纤维6.8%、改性树脂5.5%、羟丙基甲基纤维素醚11%、偶联剂0.5%、分散剂0.3%、颜料1.5%、除尘剂3.8%，余量为聚脲。

其中，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为500目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径为0.5μm，抗压强度为500mpa，所述的石墨烯纤维长度为1毫米。

同时，所述偶联剂为硅铝酸酯；所述润滑剂为聚合醇与弹性石墨1：2.5比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐；所述颜料为有机颜料。

进一步优化的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为100000。

此外，所述改性树脂为环氧树脂和丙烯酸树脂中的任意1:3.5比例混合。

实施例3

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉5%、金刚砂8%、碳化硅粉7%、炭黑5%、硅酸乙酯10%、润滑剂6%、空心玻璃微珠1.5%、石墨烯纤维5.8%、改性树脂3.5%、羟丙基甲基纤维素醚10%、偶联剂0.3%、分散剂0.2%、颜料0.5%、除尘剂3%，余量为聚脲。

其中，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为300目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径为0.3μm，抗压强度为1225mpa，所述的石墨烯纤维长度为0.5毫米。

同时，所述偶联剂为钛酸酯；所述润滑剂为矿物油、聚合醇、弹性石墨以任意比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐。

此外，所述颜料为有机颜料及无机颜料中的任意一种。

进一步优化的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为80000。

进一步优化的，所述改性树脂为聚氨酯、丙烯酸树脂以任意比例混合。

实施例4

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉9%、金刚砂4%、碳化硅粉3.5%、炭黑4.1%、硅酸乙酯9.5%、润滑剂4.7%、空心玻璃微珠2.3%、石墨烯纤维5.8%、改性树脂3.8%、羟丙基甲基纤维素醚9.3%、偶联剂0.3%、分散剂0.15%、除尘剂2.8%，余量为聚脲。

其中，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为300目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径0.45μm，抗压强度为850mpa，所述的石墨烯纤维长度为0.35毫米。

同时，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为矿物油、植物油、聚合醇、弹性石墨以任意比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐。

进一步优化的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为90000。

进一步的，所述改性树脂为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂以任意比例混合。

实施例5

一种车辆轮胎腔涂层，由下列质量百分比物质构成：刚玉粉7.5%、金刚砂5.9%、碳化硅粉7.3%、炭黑6.4%、硅酸乙酯11%、润滑剂5.4%、空心玻璃微珠2.8%、石墨烯纤维5.5%、改性树脂4.3%、羟丙基甲基纤维素醚9.5%、偶联剂0.4%、分散剂0.25%、颜料0.8%、除尘剂2.8%，余量为聚脲。

其中，所述刚玉粉、金刚砂、碳化硅粉均为350目固体粉末结构；所述空心玻璃微珠平均直径为0.38μm，抗压强度不小于950mpa，所述的石墨烯纤维长度为0.6毫米。

同时，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为矿物油、植物油以1:3.5比例混合；所述分散剂为高分子量饱和聚羧酸与胺衍生物生成的盐。

进一步优化的，所述颜料为无机颜料。

进一步优化的，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为75000。

进一步优化的，所述改性树脂为环氧树脂、聚氨酯以1:4.5比例混合。

如图1和2所示，一种车辆轮胎腔涂层喷涂设备，包括承载机架1、喷涂槽2、承载轮3、传动轴4、喷淋头5、储液罐6、电加热装置7、喷淋泵8、驱动电机9及控制电路10，所述承载机架为“凵”字形槽状框架结构，所述喷涂槽2为圆弧状槽状结构，嵌于承载机架1内并与承载机架1同轴分布，所述承载轮3通过传动轴4与承载机架1上端面连接，且其中一侧的传动轴4与驱动电机9连接，所述驱动电机9与承载机架1侧表面连接，所述承载轮3、传动轴4均与喷涂槽2同轴分布，所述承载轮3下端面嵌于喷涂槽2内，且承载轮3下端面及侧表面与喷涂槽2底部及内侧面间间距为1—10厘米，所述喷淋头5若干，其中喷涂槽2底部沿喷涂槽2底部轴线方向均布至少6个喷淋头5并以喷涂槽2底部轴线对称分布，所述喷涂槽2内侧面对称分布至少4个喷淋头5并沿竖直方向均布，所述喷淋头5间相互并联，通过导流管分别与喷淋泵8连通，所述喷淋泵8、储液罐6及控制电路10均与承载机架1外侧面连接，且喷淋泵8通过导流管与储液罐6连通，所述电加热装置7若干，其中储液罐6内设至少一个电加热装置7，喷涂槽2侧壁内表面对称分布至少两个电加热装置7，所述控制电路10分别与电加热装置7、喷淋泵8、驱动电机9电气连接。

其中，所述喷涂槽2与承载机架1侧壁内标间通过至少两条滑槽12相互滑动连接，所述喷涂槽2底部与承载机架1间通过若干承载弹簧13与承载机架1底部连接。

进一步优化的，所述承载轮3为圆形框架结构，其前端面均布至少四个定位夹具11，所述定位夹具11环绕承载轮3轴线均布，并通过滑槽12与承载轮3滑动连接。

本实施例中，所述控制电路10为基于可编程控制器、工业单片机及物联网控制器中任意一种为基础的电路系统。

如图3所示，一种车辆轮胎腔涂层喷涂设备的涂层喷涂方法，包括以下步骤：

s1，设备组装，首先根据使用需要对承载机架、喷涂槽、承载轮、传动轴、喷淋头、储液罐、电加热装置、喷淋泵、驱动电机及控制电路进行组装，并通过承载机架将组装后的喷涂设备安装在指定工作位置，并将控制电路与外部电路系统连通，同时在储液罐内注入涂层材料备用；

s2，喷涂作业，完成s1步骤后，首先将未与驱动电机连接的传动轴与承载轮分离，然后将待喷涂作业的轮胎包覆在承载轮外并通过承载轮的定位夹具进行承载定位，然后将承载轮与传动轴复位，然后驱动电加热装置运行，同时对储液罐内涂层原料和喷涂槽内轮胎表面加热，并在温度达到喷涂作业需要后，由喷淋泵对储液槽内涂层材料增压并通过喷淋头均匀喷涂到轮胎表面，在喷涂作业时，通知有驱动电机驱动承载轮旋转，且轮胎转速与涂层材料凝固时间匹配，使轮胎表层涂料凝固后再从喷涂槽内匀速转出，从而实现轮胎表层连续匀速喷涂作业，最后完成喷涂后的轮胎从承载轮上取下同时安装上新的待喷涂轮胎，实现连续进行喷涂作业。

本发明原料获取便捷，原料及加工成本低廉，毒副作用小，加工及施工生产工艺简单，一方面可有效提高抗外力损伤、抗化学腐蚀及高温、低温侵蚀损害的能力，此外还有效的降低了涂料的密度和自重，从而极大的提高轮胎结构强度、耐候性及隔热防护性能；另一方面具有良好的附着能力并可有效满足喷涂作业的需要，且喷涂作业自动化程度和效率高，在提高轮胎喷涂作业效率的同时，另有有效的降低了喷涂作业的劳动强度和成本，从而达到提高轮胎使用性能，延长使用寿命和降低生产及使用成本的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。