CN106220930A - 一种环保、阻燃的智能平衡车胎 - Google Patents

一种环保、阻燃的智能平衡车胎 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20～80、乳聚丁苯橡胶0～40、炭黑5～50、白炭黑5～60、无机填料5～100、氧化锌3～5、硬脂酸1～3、防老剂2～4、防护蜡1～10、增粘树脂2～10、硫磺1～2、环保橡胶油20～80、促进剂1～3、分散剂1～2。本发明内部结构稳固、环保、阻燃，能达到国际要求标准，使用率高。

Description

一种环保、阻燃的智能平衡车胎
技术领域
本发明涉及一种车胎，具体涉及一种环保、阻燃的智能平衡车胎，属于车胎制造技术领域。
背景技术
车胎在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。车胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产，可见轮胎耗用橡胶的能力。
国家知识产权局于2015年12月23日公开了一种公开号为CN105175813A，专利名称为“一种电动平衡车胎”发明专利，该专利组分的质量百分比为：天然橡胶22.474、顺丁橡胶7.866、三元乙丙橡胶10.113、轻钙28.093、炭黑10.113、白炭黑8.990、硫磺0.820、氧化锌1.798、白板油5.619、硬脂酸1.000、环保树脂0.405、抗热氧剂0.596、石蜡0.405、聚乙二醇0.483、促进剂CZ0.483、促进剂DM0.101、促进剂TT0.079、除味剂0.562。
国家知识产权局于2014年05月14日公开了一种公开号为CN103789702A，专利名称为“一种高速列车车轮的制备方法”的发明专利，在该专利中，化学成分以重量百分数计，由下列组份组成：C：0.46-0.50，Si：0.4-0.6，Mn：2.1-2.3，P≤0.015，S≤0.010，B：0.004-0.006，Ni：2.4-2.6，Cr：1.2-1.6，余量为铁和不可避免的杂质，所述制备方法包括如下步骤：1)冶炼：调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭；2)锻造：将铸锭加热至1230-1250℃，保温1-2小时，然后进行模锻，终锻温度为930-950℃；3)热处理：淬火加热温度为900-920℃，进行油淬，然后进行回火，回火加热温度为530-550℃，保温时间为2-3小时。4)机加工。智能平衡车在实际使用时会涉及快速移动，使用丁苯橡胶是为了在快速移动时能保证足够的防滑能力，使用顺丁橡胶会影响。
存在如下的技术问题：
（1）天然橡胶、白板油、三元乙丙橡胶成本高；
（2）所用天然橡胶，其在主链上有一个侧甲基，容易发生重排，耐热性不好，长期使用温度不超过70℃。主链含有双键，容易受到攻击，不耐老化，同时也可以对双键进行改性，如氯化、环氧化，改善耐热耐油性。耐油性、耐化学品（除碱外）性能不好；
（3）顺丁橡胶，顺丁橡胶抗湿滑性不良，路面平滑或湿路面上使用时，易造成轮胎打滑。用于胎面时，使用至中后期易出现花纹块崩掉的现象。加工性能欠佳，顺丁橡胶胶料在辊筒上的加工性能对温度较敏感，温度高时易产生脱辊现象。且智能平衡车在实际使用时会涉及快速移动，使用顺丁橡胶在快速移动时不能保证足够的防滑能力。
（4）现在，市场上的智能平衡车所使用车胎极多没有关注环保、阻燃安全性能，致使生产的智能平衡车在国际上销售受阻严重。
发明专利内容
本发明旨在解决上述问题，而提出了一种环保、阻燃的智能平衡车胎。解决车胎主要原料成本高、性能差的问题，也解决车胎环保、阻燃安全性问题。本发明通过在橡胶种类中的优选，一定比例的白炭黑及无机阻燃材料、环保型橡胶油的设定，同时减少使用非环保型防老剂，实现环保、阻燃安全性好的效果。
为实现上述技术效果，本发明提出如下技术方案：
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20～80、乳聚丁苯橡胶0～40、炭黑5～50、白炭黑5～60、无机填料5～100、氧化锌3～5、硬脂酸1～3、防老剂2～4、防护蜡1～10、增粘树脂2～10、硫磺1～2、环保橡胶油20～80、促进剂1～3、分散剂1～2。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5或SCR10。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712或SBR1500。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N220和炭黑N660三者中的至少一种。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD和防老剂FD三者中的至少一项。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂两者中的至少一种。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS、促进剂TS和促进剂D三者中的至少一项。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79 或分散剂T78E。
实施本技术方案，带来有益技术效果为：
1、在本发明中，通过对橡胶种类的优选，一定比例的白炭黑及无机阻燃材料、环保型橡胶油的设定，同时减少使用非环保型防老剂，实现内部结构稳固、环保、阻燃安全性好的效果，同时，能达到国际要求标准，提高车胎的使用率；
2、在本发明中，聚异戊二烯橡胶的设置，其为一种用于轮胎生产的高性能橡胶。以其稳定的化学性质被广泛运用于轮胎制造行业之中。它具有很好的弹性、耐寒性（玻化温度-68℃）及很高的拉伸强度。在耐氧化和多次变形条件下耐切口撕裂比天然橡胶高；
3、在本发明中，智能平衡车在实际使用时会涉及快速移动，使用丁苯橡胶是为了在快速移动时能保证足够的防滑能力，使用顺丁橡胶会受影响。而乳聚丁苯橡胶为SBR1712的设置，有优良的粘着性、耐磨性和可加工性以及价格便宜等优点。乳聚丁苯橡胶为SBR1500的设置，生胶粘着性和加工性能均优，硫化胶耐磨性能、拉伸强度、撕裂强度和耐老化性能较好；
4、在本发明中，硫磺的设置，在链状的橡胶分子之间形成二硫键，让橡胶分子结构更加稳定；
5、在本发明中， 防老剂的设置，能提高橡胶对各种破坏作用的抵抗能力，延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命；
6、在本发明中，增粘树脂的设置，其具有优良的聚合物相容性，能改善橡胶的内部结构；
7、在本发明中，环保橡胶油的设置，为改善橡胶的弹性、柔韧性、易加工性、易混炼性等特性；
8、在本发明中，使用防老剂中的防老剂D对白炭黑的延迟硫化加以改善，而不必使用易引起焦烧的促进剂来改善作业过程中的隐患。白炭黑与防老剂D的特定配比是有要求的，合适的用量才能最好的发挥白炭黑的耐切割、耐磨损等特性。一般行业里的常规配比为：白炭黑比促D等于15比0.3，而白炭黑的用量增加一倍，促D用量不能同样增加一倍，必须减少用量，要不然会影响耐切割、耐磨损性能。
9、在本发明中，分散剂的设置，有均匀、塑解、分散之功能，是橡胶加工不可缺少的优良助剂；
10、在本发明中，在聚异戊二烯橡胶、乳聚丁苯胶中加入一定量的白炭黑及无机阻燃材料轻质碳酸钙，另选用环保型橡胶油，同时减少非环保型防老剂的使用，而使车轮达到环保、阻燃性安全的效果。
具体实施例方式
下面通过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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20、乳聚丁苯橡胶40、炭黑5、白炭黑60、无机填料5、氧化锌5、硬脂酸3、防老剂2、防护蜡1、增粘树脂2、硫磺1、环保橡胶油20、促进剂1、分散剂1。
实施例2
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶80、乳聚丁苯橡胶0、炭黑5、白炭黑5、无机填料100、氧化锌3、硬脂酸1、防老剂4、防护蜡1、增粘树脂10、硫磺2、环保橡胶油80、促进剂3、分散剂2。
实施例3
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶50、乳聚丁苯橡胶20、炭黑30、白炭黑35、无机填料50、氧化锌4、硬脂酸2、防老剂3.、防护蜡5、增粘树脂6、硫磺1.5、环保橡胶油50、促进剂2、分散剂1.5。
实施例4
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20、乳聚丁苯橡胶40、炭黑5、白炭黑60、无机填料5、氧化锌5、硬脂酸3、防老剂2、防护蜡1、增粘树脂2、硫磺1、环保橡胶油20、促进剂1、分散剂1。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例5
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20、乳聚丁苯橡胶40、炭黑5、白炭黑60、无机填料5、氧化锌5、硬脂酸3、防老剂2、防护蜡1、增粘树脂2、硫磺1、环保橡胶油20、促进剂1、分散剂1。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例6
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20、乳聚丁苯橡胶40、炭黑5、白炭黑60、无机填料5、氧化锌5、硬脂酸3、防老剂2、防护蜡1、增粘树脂2、硫磺1、环保橡胶油20、促进剂1、分散剂1。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330和炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020和防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS和促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例7
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20、乳聚丁苯橡胶40、炭黑5、白炭黑60、无机填料5、氧化锌5、硬脂酸3、防老剂2、防护蜡1、增粘树脂2、硫磺1、环保橡胶油20、促进剂1、分散剂1。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N220和炭黑N660。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD和防老剂FD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS、促进剂TS和促进剂D。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例8
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶80、乳聚丁苯橡胶0、炭黑5、白炭黑5、无机填料100、氧化锌3、硬脂酸1、防老剂4、防护蜡1、增粘树脂10、硫磺2、环保橡胶油80、促进剂3、分散剂2。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例9
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶80、乳聚丁苯橡胶0、炭黑5、白炭黑5、无机填料100、氧化锌3、硬脂酸1、防老剂4、防护蜡1、增粘树脂10、硫磺2、环保橡胶油80、促进剂3、分散剂2。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例10
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶80、乳聚丁苯橡胶0、炭黑5、白炭黑5、无机填料100、氧化锌3、硬脂酸1、防老剂4、防护蜡1、增粘树脂10、硫磺2、环保橡胶油80、促进剂3、分散剂2。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330和炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020和防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS和促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例11
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶80、乳聚丁苯橡胶0、炭黑5、白炭黑5、无机填料100、氧化锌3、硬脂酸1、防老剂4、防护蜡1、增粘树脂10、硫磺2、环保橡胶油80、促进剂3、分散剂2。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N220和炭黑N660。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD和防老剂FD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS、促进剂TS和促进剂D。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例12
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶50、乳聚丁苯橡胶20、炭黑30、白炭黑35、无机填料50、氧化锌4、硬脂酸2、防老剂3.、防护蜡5、增粘树脂6、硫磺1.5、环保橡胶油50、促进剂2、分散剂1.5。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例13
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶50、乳聚丁苯橡胶20、炭黑30、白炭黑35、无机填料50、氧化锌4、硬脂酸2、防老剂3.、防护蜡5、增粘树脂6、硫磺1.5、环保橡胶油50、促进剂2、分散剂1.5。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例14
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶50、乳聚丁苯橡胶20、炭黑30、白炭黑35、无机填料50、氧化锌4、硬脂酸2、防老剂3.、防护蜡5、增粘树脂6、硫磺1.5、环保橡胶油50、促进剂2、分散剂1.5。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1500。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330和炭黑N220。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020和防老剂RD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS和促进剂TS。
进一步的，所述分散剂是分散剂FS79。
实施例15
一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶50、乳聚丁苯橡胶20、炭黑30、白炭黑35、无机填料50、氧化锌4、硬脂酸2、防老剂3.、防护蜡5、增粘树脂6、硫磺1.5、环保橡胶油50、促进剂2、分散剂1.5。
进一步的，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712。
进一步的，所述聚异戊二烯橡胶为SCR10。
进一步的，所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N220和炭黑N660。
进一步的，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅。
进一步的，所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
进一步的，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD和防老剂FD。
进一步的，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂。
进一步的，所述促进剂为促进剂CBS、促进剂TS和促进剂D。
进一步的，所述分散剂是分散剂T78E。
实施例16
优选的，一种环保、阻燃的智能平衡车胎，按质量分数计，包括以下组分：
聚异戊橡胶SCR5：60、丁苯橡胶SBR1500：40、炭黑N330：35、炭黑N220：25、白炭黑ZH910：30、改性轻质碳酸钙：45、氧化锌995：3、硬脂酸1810：1.5、防老剂4020：1.5、防老剂RD：1、防护蜡RW220:1、硫磺S:2.2、环保橡胶油：10、增粘树脂101：6、促进剂CBS:1、促进剂TS：0.15、促进剂D:0.5、分散剂FS79:1.8。
1）、使用本发明的配方胶料在用GC-MS测试，18PAHS总量只有3PPM（德国GS 2014:01 PAK 要求50PPM以下），符合标准。
（德国产品安全委员会）：GS认证对多环芳香烃的要求
备注：测试样品为产品安全法涉及的非玩具产品。
2）、SGS机构对本配方下的产品燃烧测试数据在31mm/min（美国 UL 94-2013 要求40mm/min以下），符合标准。
备注：1.火焰前端超过100mm标线；
2.测试试样从样品中裁取。

Claims (9)

1.一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：聚异戊二烯橡胶20～80、乳聚丁苯橡胶0～40、炭黑5～50、白炭黑5～60、无机填料5～100、氧化锌3～5、硬脂酸1～3、防老剂2～4、防护蜡1～10、增粘树脂2～10、硫磺1～2、环保橡胶油20～80、促进剂1～3、分散剂1～2。
2.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述乳聚丁苯橡胶为SBR1712或SBR1500。
3.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述聚异戊二烯橡胶为SCR5或SCR10。
4.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N220和炭黑N660三者中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述白炭黑是普通型水合二氧化硅；所述无机填料是经过处理过的轻质碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述防老剂为防老剂4020、防老剂RD和防老剂FD三者中的至少一项。
7.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述增粘树脂为碳五树脂和碳九树脂两者中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述促进剂为促进剂CBS、促进剂TS和促进剂D三者中的至少一项。
9.根据权利要求1所述的一种环保、阻燃的智能平衡车胎，其特征在于，所述分散剂是分散剂FS79 或分散剂T78E。
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