本發(fā)明涉及一種耐扎輪胎及其制備方法。
背景技術：
輪胎是在各種車輛或機械上裝配的接地滾動的圓環(huán)形彈性橡膠制品。通常安裝在金屬輪輞上，能支承車身，緩沖外界沖擊，實現(xiàn)與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時承受著各種變形、負荷、力以及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動阻力與生熱性。世界耗用橡膠量的一半用于輪胎生產(chǎn)，可見輪胎耗用橡膠的能力。汽車輪胎按胎體結構不同可分為充氣輪胎和實心輪胎。現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)采用充氣輪胎。按胎內(nèi)空氣壓力的高低，充氣輪胎可分為高壓胎、低壓胎和超低壓胎三種。各類汽車普遍采用低壓胎。充氣輪胎按組成結構不同，又分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎兩種。轎車普遍采用無內(nèi)胎輪胎。按輪胎內(nèi)部簾布層和緩沖層的排列方式不同，輪胎又可分為子午線輪胎和斜交輪胎兩種。汽車上普遍采用的是子午線輪胎。輪胎側(cè)面均有標注。
輪胎通常由外胎、內(nèi)胎、墊帶3部分組成。也有不需要內(nèi)胎的，其胎體內(nèi)層有氣密性好的橡膠層，且需配專用的輪輞。世界各國輪胎的結構，都向無內(nèi)胎、子午線結構、扁平（輪胎斷面高與寬的比值?。┖洼p量化的方向發(fā)展。外胎是由胎體、緩沖層（或稱帶束層）、胎面、胎側(cè)和胎圈組成。外胎斷面可分成幾個單獨的區(qū)域：胎冠區(qū)、胎肩區(qū)(胎面斜坡)、屈撓區(qū)(胎側(cè)區(qū))、加強區(qū)和胎圈區(qū)。①胎體：又稱胎身。通常指由一層或數(shù)層簾布層（具有強度、柔軟性和彈性）與胎圈組成整體的(作為)充氣輪胎的受力結構。
目前現(xiàn)有的輪胎內(nèi)部含有鋼絲，加工復雜，不抗老化，制造成本高，耐扎效果不好。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種結構強度高，抗老化，制造成本低，耐扎效果好的耐扎輪胎。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：
一種耐扎輪胎，包括外胎體、內(nèi)胎體和蜂窩結構，所述蜂窩結構設在外胎體和內(nèi)胎體之間，所述外胎體、內(nèi)胎體和蜂窩結構一體成型，所述外胎體表面設置有防滑凹槽，所述防滑凹槽呈環(huán)形陣列分布，所述外胎體厚度為2-4cm，所述內(nèi)胎體厚度為1cm；所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠45-55份、溴化丁烯橡膠38-44份、納米陶土7-12份、氧化鋅2-4份、二硫代氨基甲酸鹽6-10份、二氧化硅14-18份、氨基甲酸乙酯20-25份、硫黃3-6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯18-22份、瀝青16-20份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷15-20份、石墨烯纖維32-38份、石棉纖維7-14份、高苯乙烯樹脂5-10份、n-苯基-β-萘胺6-7份、對苯二胺2-6份、二氧化硅6-8份、三乙醇胺9-11份和8-羥基喹啉13-18份。
作為優(yōu)選，所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠45份、溴化丁烯橡膠38份、納米陶土7份、氧化鋅2份、二硫代氨基甲酸鹽6份、二氧化硅14份、氨基甲酸乙酯20份、硫黃3份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯18份、瀝青16份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷15份、石墨烯纖維32份、石棉纖維7份、高苯乙烯樹脂5份、n-苯基-β-萘胺6份、對苯二胺2份、二氧化硅6份、三乙醇胺9份和8-羥基喹啉13份。
作為優(yōu)選，所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠50份、溴化丁烯橡膠41份、納米陶土9.5份、氧化鋅3份、二硫代氨基甲酸鹽8份、二氧化硅16份、氨基甲酸乙酯22.5份、硫黃4.5份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯20份、瀝青18份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷17.5份、石墨烯纖維35份、石棉纖維10.5份、高苯乙烯樹脂7.5份、n-苯基-β-萘胺6.5份、對苯二胺4份、二氧化硅7份、三乙醇胺10份和8-羥基喹啉15.5份。
作為優(yōu)選，所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠55份、溴化丁烯橡膠44份、納米陶土12份、氧化鋅4份、二硫代氨基甲酸鹽10份、二氧化硅18份、氨基甲酸乙酯25份、硫黃6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯22份、瀝青20份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷20份、石墨烯纖維38份、石棉纖維14份、高苯乙烯樹脂10份、n-苯基-β-萘胺7份、對苯二胺6份、二氧化硅8份、三乙醇胺11份和8-羥基喹啉18份。
一種耐扎輪胎的制備方法，包括以下步驟：
1）將丁苯橡膠45份、溴化丁烯橡膠38份、納米陶土7份、氧化鋅2份、二硫代氨基甲酸鹽6份、二氧化硅14份、氨基甲酸乙酯20份、硫黃3份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯18份、瀝青16份投入到1%的硫酸溶液中浸泡5-10分鐘，備用；
2）將步驟1）所得原料晾干投入到反應釜中，調(diào)節(jié)溫度為55-85℃，攪拌速度為2000-2200r/min，反應時間為2-3分鐘，備用；
3）將γ-巰丙基三甲氧基硅烷15-20份、石墨烯纖維32-38份、石棉纖維7-14份、高苯乙烯樹脂5-10份、n-苯基-β-萘胺6-7份、對苯二胺2-6份、二氧化硅6-8份、三乙醇胺9-11份和8-羥基喹啉13-18份投入到高壓釜中，調(diào)節(jié)氣壓為10-12倍大氣壓，溫度為75-80℃，靜置2-3小時，備用；
4）將步驟2）所得原料和步驟3）所得原料投入到密煉機中，輥距調(diào)到2mm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為100r/min，加熱溫度為100-120℃維持2分鐘，再提升加熱溫度使得原料呈熔融狀態(tài)，備用；
5）將步驟4）所得原料投入到注塑機中，注入模具中成型，即可。
本發(fā)明技術效果主要體現(xiàn)在以下方面：設置的外胎體、內(nèi)胎體和蜂窩結構一體成型，使得加工方便，能夠降低制造成本，蜂窩結構具有減震功能；添加的丁苯橡膠、溴化丁烯橡膠、納米陶土、氧化鋅、二硫代氨基甲酸鹽、二氧化硅、氨基甲酸乙酯、硫黃、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1、瀝青、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、石墨烯纖維、石棉纖維使得材料結構強度高；添加的n-苯基-β-萘胺、對苯二胺、二氧化硅、三乙醇胺和8-羥基喹啉使得材料抗老化，使用壽命長。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種耐扎輪胎的結構圖。
具體實施方式
對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳述，以使本發(fā)明技術方案更易于理解和掌握。
實施例1
如圖1所示，一種耐扎輪胎，包括外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3，所述蜂窩結構3設在外胎體1和內(nèi)胎體2之間，所述外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3一體成型，所述外胎體1表面設置有防滑凹槽4，所述防滑凹槽4呈環(huán)形陣列分布，所述外胎體1厚度為2-4cm，所述內(nèi)胎體2厚度為1cm；所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠45份、溴化丁烯橡膠38份、納米陶土7份、氧化鋅2份、二硫代氨基甲酸鹽6份、二氧化硅14份、氨基甲酸乙酯20份、硫黃3份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯18份、瀝青16份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷15份、石墨烯纖維32份、石棉纖維7份、高苯乙烯樹脂5份、n-苯基-β-萘胺6份、對苯二胺2份、二氧化硅6份、三乙醇胺9份和8-羥基喹啉13份。
一種耐扎輪胎的制備方法，包括以下步驟：
1）將苯橡膠45份、溴化丁烯橡膠38份、納米陶土7份、氧化鋅2份、二硫代氨基甲酸鹽6份、二氧化硅14份、氨基甲酸乙酯20份、硫黃3份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯18份、瀝青16份投入到1%的硫酸溶液中浸泡5-10分鐘，備用；
2）將步驟1）所得原料晾干投入到反應釜中，調(diào)節(jié)溫度為55-85℃，攪拌速度為2000-2200r/min，反應時間為2-3分鐘，備用；
3）將γ-巰丙基三甲氧基硅烷15份、石墨烯纖維32份、石棉纖維7份、高苯乙烯樹脂5份、n-苯基-β-萘胺6份、對苯二胺2份、二氧化硅6份、三乙醇胺9份和8-羥基喹啉13份投入到高壓釜中，調(diào)節(jié)氣壓為10-12倍大氣壓，溫度為75-80℃，靜置2-3小時，備用；
4）將步驟2）所得原料和步驟3）所得原料投入到密煉機中，輥距調(diào)到2mm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為100r/min，加熱溫度為100-120℃維持2分鐘，再提升加熱溫度使得原料呈熔融狀態(tài)，備用；
5）將步驟4）所得原料投入到注塑機中，注入模具中成型，即可。
實施例2
如圖1所示，一種耐扎輪胎，包括外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3，所述蜂窩結構3設在外胎體1和內(nèi)胎體2之間，所述外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3一體成型，所述外胎體1表面設置有防滑凹槽4，所述防滑凹槽4呈環(huán)形陣列分布，所述外胎體1厚度為2-4cm，所述內(nèi)胎體2厚度為1cm；所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠50份、溴化丁烯橡膠41份、納米陶土9.5份、氧化鋅3份、二硫代氨基甲酸鹽8份、二氧化硅16份、氨基甲酸乙酯22.5份、硫黃4.5份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯20份、瀝青18份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷17.5份、石墨烯纖維35份、石棉纖維10.5份、高苯乙烯樹脂7.5份、n-苯基-β-萘胺6.5份、對苯二胺4份、二氧化硅7份、三乙醇胺10份和8-羥基喹啉15.5份。
一種耐扎輪胎的制備方法，包括以下步驟：
1）將丁苯橡膠50份、溴化丁烯橡膠41份、納米陶土9.5份、氧化鋅3份、二硫代氨基甲酸鹽8份、二氧化硅16份、氨基甲酸乙酯22.5份、硫黃4.5份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯20份、瀝青18份投入到1%的硫酸溶液中浸泡5-10分鐘，備用；
2）將步驟1）所得原料晾干投入到反應釜中，調(diào)節(jié)溫度為55-85℃，攪拌速度為2000-2200r/min，反應時間為2-3分鐘，備用；
3）將γ-巰丙基三甲氧基硅烷17.5份、石墨烯纖維35份、石棉纖維10.5份、高苯乙烯樹脂7.5份、n-苯基-β-萘胺6.5份、對苯二胺4份、二氧化硅7份、三乙醇胺10份和8-羥基喹啉15.5份投入到高壓釜中，調(diào)節(jié)氣壓為10-12倍大氣壓，溫度為75-80℃，靜置2-3小時，備用；
4）將步驟2）所得原料和步驟3）所得原料投入到密煉機中，輥距調(diào)到2mm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為100r/min，加熱溫度為100-120℃維持2分鐘，再提升加熱溫度使得原料呈熔融狀態(tài)，備用；
5）將步驟4）所得原料投入到注塑機中，注入模具中成型，即可。
實施例3
如圖1所示，一種耐扎輪胎，包括外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3，所述蜂窩結構3設在外胎體1和內(nèi)胎體2之間，所述外胎體1、內(nèi)胎體2和蜂窩結構3一體成型，所述外胎體1表面設置有防滑凹槽4，所述防滑凹槽4呈環(huán)形陣列分布，所述外胎體1厚度為2-4cm，所述內(nèi)胎體2厚度為1cm；所述耐扎輪胎由以下重量份數(shù)配比的材料制成：丁苯橡膠55份、溴化丁烯橡膠44份、納米陶土12份、氧化鋅4份、二硫代氨基甲酸鹽10份、二氧化硅18份、氨基甲酸乙酯25份、硫黃6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯22份、瀝青20份、γ-巰丙基三甲氧基硅烷20份、石墨烯纖維38份、石棉纖維14份、高苯乙烯樹脂10份、n-苯基-β-萘胺7份、對苯二胺6份、二氧化硅8份、三乙醇胺11份和8-羥基喹啉18份。
一種耐扎輪胎的制備方法，包括以下步驟：
1）將丁苯橡膠55份、溴化丁烯橡膠44份、納米陶土12份、氧化鋅4份、二硫代氨基甲酸鹽10份、二氧化硅18份、氨基甲酸乙酯25份、硫黃6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯22份、瀝青20份投入到1%的硫酸溶液中浸泡5-10分鐘，備用；
2）將步驟1）所得原料晾干投入到反應釜中，調(diào)節(jié)溫度為55-85℃，攪拌速度為2000-2200r/min，反應時間為2-3分鐘，備用；
3）將γ-巰丙基三甲氧基硅烷20份、石墨烯纖維38份、石棉纖維14份、高苯乙烯樹脂10份、n-苯基-β-萘胺7份、對苯二胺6份、二氧化硅8份、三乙醇胺11份和8-羥基喹啉18份投入到高壓釜中，調(diào)節(jié)氣壓為10-12倍大氣壓，溫度為75-80℃，靜置2-3小時，備用；
4）將步驟2）所得原料和步驟3）所得原料投入到密煉機中，輥距調(diào)到2mm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為100r/min，加熱溫度為100-120℃維持2分鐘，再提升加熱溫度使得原料呈熔融狀態(tài)，備用；
5）將步驟4）所得原料投入到注塑機中，注入模具中成型，即可。
實驗例
實驗對象：選取普通輪胎材料、特制輪胎材料與本發(fā)明的耐扎輪胎材料進行對比。
實驗要求：上述的普通輪胎材料、特制輪胎材料與本發(fā)明的耐扎輪胎材料尺寸大小一致。
實驗方法：抗老化時間通過老化試驗箱進行檢測，并且調(diào)節(jié)測試溫度溫度為120℃，相對濕度為85%，氣壓為106kpa，臭氧濃度為45%，紫外線光照強度為25uw/cm2，得到老化的時間；結構強度通過gb/t529-1999標準采用抗壓強度測試機進行測試；制造成本通過監(jiān)控輪胎的整體生產(chǎn)流程，得到每條輪胎的造價。
具體結果如下表所示：
結合上表，對比不同的輪胎材料在相同的實驗方法下所得的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的耐扎輪胎材料的抗老化效果更好，抗壓強度更高，制造成本更低。
本發(fā)明技術效果主要體現(xiàn)在以下方面：設置的外胎體、內(nèi)胎體和蜂窩結構一體成型，使得加工方便，能夠降低制造成本，蜂窩結構具有減震功能；添加的丁苯橡膠、溴化丁烯橡膠、納米陶土、氧化鋅、二硫代氨基甲酸鹽、二氧化硅、氨基甲酸乙酯、硫黃、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1、瀝青、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、石墨烯纖維、石棉纖維使得材料結構強度高；添加的n-苯基-β-萘胺、對苯二胺、二氧化硅、三乙醇胺和8-羥基喹啉使得材料抗老化，使用壽命長。
當然，以上只是本發(fā)明的典型實例，除此之外，本發(fā)明還可以有其它多種具體實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。