[发明专利]用于轮胎安全支撑的坯料交联/膨胀的方法和装置及由此获得的支撑体

说明书

本发明涉及一种方法，用于膨胀至少一可交联或已交联的坯料，该坯料用于在已交联、已膨胀的状态构成具有封闭气泡的蜂窝结构弹性安全支撑体的整体或部分，述支撑体在轮胎中被安装在一轮辋上。本发明还涉及一种用于交联和膨胀所述的或每个坯料的方法，一种用于实现所述膨胀或交联/膨胀方法的装置，及由这种方法获得的已交联、已膨胀的支撑体部件和这种支撑体。

根据本发明该安全支撑体可用于装备诸如机器的轮胎、两轮车辆、小汽车或重载车辆的的轮胎。

业已知道，具有封闭气泡的弹性安全支撑体用于竞赛车辆的轮胎，该轮胎行驶在“越野拉力”之类产生的颠簸中。

通常基本是复曲面形状的蜂窝支撑体允许在压力明显下降下行驶一段距离，这程度不同地具体取决于行驶的数个特征条件，例如该轮胎扎孔。

这种支撑体通常是通过挤压(extruding)可交联可膨胀的橡胶组分获得，它经过热机加工而获得坯料，然后将该坯料交联和膨胀，该膨胀的开始是存在于该橡胶组分的发泡剂热分解。

更确切地说，在该热机加工的第一步中，该橡胶组分，尤其是包括一种诸如丁基橡胶(异戊二烯和异丁烯共聚物)的二烯弹性体，一种诸如碳黑的加强填料，一种能在随后得到膨胀蜂窝结构的发泡剂，以及一种交联系统，被拌合。

在第二步成型中，在该第一步得到的该橡胶组分被挤压，以得到一预定形状的可交联、可膨胀支撑坯料。

在一炉子中进行的第三步中，该坯料被预热到70℃到100℃之间的某一温度。

在一模具中实现的第四步中，通常在130℃到150℃之间的某一温度下，该被预热的坯料实现至少部分交联。

在一炉子中实现的第五步中，该脱模的坯料在大气压和在130℃到150℃之间的某一温度下膨胀。

这样获得已交联、已膨胀的支撑体。

法国专利FR-A-2095535描述了一种方法，用于在安装于车轮轮辋上的预硫化轮胎构成的安装总成(assembly)中，发泡和硬化弹性填充材料，例如聚异戊二烯、二甲基丙烯基聚硅氧烷或聚丁二烯，该填充材料用于重载车辆配备的轮胎中，并且其主要目的是在该硫化轮胎中减少表面氧化。

在该文献中的这个目的是通过完成一方法实现的，该方法包括，在一炉中用大约149℃的饱和蒸汽加热该安装总成，然后或者从炉中取出该安装总成，或者在炉中通过一系列的加热循环后取消蒸汽，使该填充材料发泡。

应当以注意到该安装总成用于构成所装纳填充材料的模制型包覆物，这是由于该发泡物被吹动压在这个安装总成的壁上。

还应当注意到被压在该安装总成壁上的发泡物是在这个壁(轮辋或轮胎)上化学反应的所在处，这减少了最终获得的发泡结构的不均匀性。

使用模具的常规交联/膨胀方法具有一个主要的缺点，它与所得到的已交联、已膨胀支撑体的密度特性相联系。实际上，用这种使用模具的方法获得的已交联、已膨胀支撑体总是有一中间层，该中间层具有比芯体或支撑体中心明显高的密度(比率通常为1.5)。图5简要地描述了这种支撑体的剖面视图，该支撑体外表面(这个位置是在该支撑体的外表层或表皮A)径向向里有中间层B和所述芯体C。

经验显示，这个密度梯度是从起点向着变形的支撑体芯体增大分布的，该变形是在零压力下行驶时施加给该后者，在这种情况下其结果是增加了该支撑体的内部发热，这可能在一相对短的行驶期间内导致损坏。

本发明的目的是提供一种方法，用于膨胀至少部分已交联的坯料，该坯料用于在已交联、已膨胀的状态构成具有封闭气泡的蜂窝结构弹性安全支撑体的整体或部分，该支撑体在轮胎中被安装在一轮胎中的轮辋上。它能够克服与使用模具交联有关的上述缺陷。

为此，根据本发明的膨胀方法是，包括在一封闭舱内的过压流体处理槽中，固化所述的或每个坯料，所述处理槽的温度最大值在110℃和210℃之间，所述处理槽的绝对压力值等于或大于5巴，并且最终减压的值基本等于1巴，为了膨胀所述的或每个坯料以至于体积的增加因此不限制于所述的封闭舱范围内。

根据本发明的一个实施例，这种膨胀方法包括，所述的流体绝对压力在小于或等于26巴的最大值和一小于所述最大值的数值之间变化。

根据本发明，这种膨胀方法包括使用用于固化所述的或每个坯料的液态流体，如水，或气态流体，如热空气、蒸汽和氮气。

根据本发明可选择的特征，在所述的或每个坯料固化后，这种膨胀方法包括在固化所述的或每个坯料后，冷却所述处理槽到小于或等于100℃的温度和在1和26巴之间的绝对压力。