專利名稱：封裝傳感器的介電橡膠體及其作為載體的無線電通訊系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及傳感器封裝結構，尤其是將傳感器及天線封裝于具有傳導性、介電材料中，還涉及制造該傳感器封裝的介電橡膠體。
背景技術：
現有技術中有一種具有用于檢測磁阻的磁阻元件的磁性檢測器，及一種由多個電子部件組成的保護電路。將傳感器與輪胎整合在一起的電子裝置，能夠在制造、銷售和使用的過程中識別和跟蹤的功能。這些電子裝置能夠用于輪胎的使用期間測量例如溫度和壓力的物理參數。許多系統利用了輪胎與外部監控和詢問裝置之間的射頻通訊。現有技術中有一些安裝到輪胎或車輪表面或結合在輪胎充氣閥門中的系統。期望有種裝置和直接連接到輪胎表面或嵌入在輪胎結構中的天線，作為永久的放震蕩的整合。然而輪胎直接嵌入輪胎中存在困難。射頻能量通過天線傳播，天線必須通過周圍的通常用于構成輪胎的彈性體材料，但是這種材料通常是導電的，并且有相對比較高的介電常數。與天線接觸的具有傳導性的介電材料允許射頻電流在天線的鄰點之間通過，因此要通過適當的介電和電抗來實現這種傳輸。最后嵌入或以其他方式將天線設置成與輪胎直接接觸時，也會影響到原來的物理性能，所以天線和感應器必須粘著在橡膠材料上以確保定位。此外，天線載體材料必須承受輪胎運行中的周期應力。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于封裝傳感器和射頻天線的具有傳導性和特定電阻的橡膠材料，以及這種有傳導性的特定電阻材料封裝傳感器的結構。本發明對于無線電在橡膠體中傳輸特別有效，并改善傳感器封裝效果。本發明的技術方案為:一種封裝傳感器的介電橡膠體，所述的介電橡膠體的配方如下:
氯化丁基橡膠60~70份
丁苯橡膠10~20份
天然橡膠2(Γ30份
輕質碳酸鈣2(Γ30份
炭黑30~40份
導電炭黑5 10份
硬脂酸Γ3份
氧化鎂2飛份
辛基苯酚-酚醛樹脂Γ5份
氧化鋅3飛份
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺Γ3份
二硫化四甲基秋蘭姆0.5^2份
不溶性硫磺0.5 2份。優選的是:所述的輪胎無線電通訊系統設置于輪胎的內側的表面上，所述的輪胎無線電通訊系統包括封裝結構和位于封裝結構內部的無線電通訊裝置，所述的封裝結構為介電橡膠體，所述的無線電通訊裝置嵌入介電橡膠體。優選的是:所述的無線電通訊裝置包括感應數據裝置和固定于感應數據裝置兩端的天線，所述的感應數據裝置的頭部暴露于介電橡膠體的外部。優選的是:所述的感應數據裝置的底部邊緣與介電橡膠體剛性粘接。本發明的有益效果為:本發明是在輪胎中的傳導性射頻裝置，裝置包括無線電組件和天線可以在制造、銷售和使用中跟蹤記錄數據，測定的范圍包括輪胎內的溫度、壓力或其他物理參數。在傳感器裝載過程中，選擇發明中的傳導性材料，具有一定的介電常數和附著力，使得裝置不但能牢固的與輪胎連接且能更穩定的傳輸數據，同時橡膠的高彈性和良好的力學性能，能很好的承受輪胎周期變形帶來的應力。這種結構的設計不僅可以更方便的加載于輪胎體上，而且更輕便，以便更小的輪胎體可以接受和采用這種小巧的傳感器結構。
圖1為本發明的結構示意2為輪胎無線電通訊系統的橫剖視3為輪胎無線電通訊系統的縱剖視圖
具體實施例方式下面結合附圖 說明本發明的具體實施方式
:一種封裝傳感器的介電橡膠體，所述的介電橡膠體的配方如下:氯化丁基橡膠65份
丁苯橡膠15份
天然橡膠20份
輕質碳酸鈣25份
炭黑35份
導電炭黑8份
硬脂酸1.5份
氧化鎂3份
辛基苯酚-酚醛樹脂4份·氧化鋅5份
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份
二硫化四甲基秋蘭姆1.2份
不溶性硫磺1.5份。膠料混煉工藝分為二段混煉生產。一段膠料配方加入生膠(包括:氯化丁基膠、丁苯橡膠、天然橡膠)、輕質碳酸鈣、炭黑、硬脂酸、氧化鎂、酚醛增粘樹脂(代號203)材料，其余配合劑在二段加料配方中加入。一段膠料在GK400N密煉機內進行混煉制造；二段膠料在密煉機內制造，膠料在壓片機上搗煉三個來回后出片冷卻停放。段間膠料停放4個小時后才能進入下一個加工步驟。此技術原理是:在生膠體系上采用與輪胎內側膠一樣的丁基橡膠為主，并用加工性能良好的丁苯橡膠和綜合性能最好的天然橡膠；用炭黑N660和輕質碳酸鈣作為補強填充，改善膠料的物理機械性能同時降低配方材料成本；主要的加入一定比例的導電炭黑，使得膠體具有一定的傳導性和一定的介電常數；樹脂可以使膠體具有良好的粘合性，便于載體的附著；硫化體系的選擇，能夠使極性相差大的天然橡膠、丁苯橡膠和氯化丁基橡膠同步硫化，達到最佳的性能。介電基體材料的性能數據如下:門尼焦燒時間(130 ) /min18
門尼粘度(ML1+4 IOO0C)65 硫化性能
ML/ (dN.ro)1.3
MH/ (dN.m)3.5
TlO/rain4.5
T50/min8.3
T90/min16
300%定伸應力/Mpa3.5
拉伸強度/Mpa9.5
拉斷伸長率/%450
拉斷永久變形/%20
邵爾A硬度/度55
撕裂力/ (KN/m)40
密度(g/cm3)1.2
曲撓次數25萬次，不裂U壓延的膠片無孔洞、表面光側性好、粘性好、尺寸穩定性好；主體材料與輪胎內側通過簡易的粘接就可以良好的粘合，承受應力性能良好；在導電炭黑質量分數5時，介電常數實部ε '和介電損耗因子tan δ隨炭黑用量的增加而增大，所測介電常數為3.2，工作頻率在130MHz范圍，射頻電流數據良好。一種采用封裝傳感器的介電橡膠體制成的輪胎無線電通訊系統，所述的輪胎無線電通訊系統設置于輪胎4的內側的表面上，所述的輪胎無線電通訊系統包括封裝結構和位于封裝結構內部的無線電通訊裝置，所述的封裝結構為介電橡膠體I，所述的無線電通訊裝置嵌入介電橡膠體I。所述的無線電通 訊裝置包括感應數據裝置2和固定于感應數據裝置2兩端的天線3，所述的感應數據裝置2的頭部暴露于介電橡膠體I的外部。所述的感應數據裝置2的底部邊緣與介電橡膠體I剛性粘接。本發明組裝的傳感器模塊，可以保護傳感器不受外界空氣中的潮氣或微粒的影響，在該傳感器的封裝中，有基體材料具有傳導性和一定的介電常數的彈性橡膠體，以及感應器和相連接的射頻天線，這種結構簡單，便于制作和使用。
權利要求
1.一種封裝傳感器的介電橡膠體，其特征在于:所述的介電橡膠體的配方如下:
2.一種采用權利要求1所述的封裝傳感器的介電橡膠體制成的輪胎無線電通訊系統，其特征在于:所述的輪胎無線電通訊系統設置于輪胎(4)的內側的表面上，所述的輪胎無線電通訊系統包括封裝結構和位于封裝結構內部的無線電通訊裝置，所述的封裝結構為介電橡膠體(I)，所述的無線電通訊裝置嵌入介電橡膠體(I)。
3.如權利要求2所述的輪胎無線電通訊系統，其特征在于:所述的無線電通訊裝置包括感應數據裝置(2)和固定于感應數據裝置(2)兩端的天線(3)，所述的感應數據裝置(2)的頭部暴露于介電橡膠體(I)的外部。
4.如權利要求3所述的輪胎無線電通訊系統，其特征在于:所述的感應數據裝置(2)的底部邊緣與介電橡膠體(I)剛性粘接。
全文摘要
本發明涉及一種封裝傳感器的介電橡膠體，其特征在于所述的介電橡膠體的配方如下氯化丁基橡膠60～70份、丁苯橡膠10～20份、天然橡膠20～30份，輕質碳酸鈣20～30份，炭黑30～40份、導電炭黑5～10份、硬脂酸1～3份、氧化鎂2～5份、辛基苯酚-酚醛樹脂1～5份、氧化鋅3～6份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1～3份、二硫化四甲基秋蘭姆0.5～2份、不溶性硫磺0.5～2份。本發明是在輪胎中的傳導性射頻裝置，裝置包括無線電組件和天線可以在制造、銷售和使用中跟蹤記錄數據，測定的范圍包括輪胎內的溫度、壓力或其他物理參數。在傳感器裝載過程中，選擇發明中的傳導性材料，具有一定的介電常數和附著力，使得裝置不但能牢固的與輪胎連接且能更穩定的傳輸數據，同時橡膠的高彈性和良好的力學性能，能很好的承受輪胎周期變形帶來的應力。
文檔編號C08K3/06GK103183876SQ20111044252
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者張慶濤, 孫玉合 申請人:青島博玉特橡塑制品有限公司