轮胎用刺孔密封剂及其制备方法
【专利说明】轮胎用刺孔密封剂及其制备方法
[0001] 本申请为2007年3月22日提交的名称为"轮胎用刺孔密封剂及其制备方法"、申 请号为200780018974. 0的发明专利申请的分案申请。 发明领域
[0002] 本发明设及用于轮胎或管道的刺孔密封剂，其避免了当被长期储存时向乳油状材 料的转化，从而改进了该密封剂的长期货架稳定性。本发明还设及该密封剂的制备方法。
[0003] 发巧背景
[0004] 当轮胎上出现刺孔时，经常使用刺孔密封剂。所述密封剂是运样一种试剂，将其引 入轮胎来从内侧密封戳穿的部分，从而确保了轮胎的气密性使得该轮胎可W被空气充满。
[0005] 刺孔密封剂被认为是运样一种类型，其中橡胶胶乳渗合至少一种防冻剂。该已知 刺孔密封剂中的防冻剂可W是乙二醇或丙二醇。然而，当该已知刺孔密封剂被长期储存时， 运里的橡胶微粒或粘合剂微粒聚集在表面附近使得该密封剂倾向于转化为乳油状材料。该 乳油状材料阻塞在轮胎密封剂容器的出口处，阻碍了密封剂流入轮胎中导致不能实现是密 封刺孔平滑的操作。
[0006] 假设该乳油状材料是由W下机理产生：在胶乳状的刺孔密封剂中，其中橡胶微粒 和粘合剂微粒借助微粒和表面活性剂间的离子斥力分散并漂浮在乙二醇溶液中，该分散的 微粒的重力小于作为介质的含水的乙二醇中；因此，各个橡胶微粒用于重力的作用在介质 中逐渐上升（漂浮）并且上升的微粒在表面附近形成微粒集中层，由此刺孔密封剂转化为 乳油状材料。于是，期待提供一种刺孔密封剂，该密封剂克服运个问题W及通常刺孔密封剂 的限制。运就是提供本发明的目的。
[0007] 发巧概沐
[0008] 本发明公开了一种刺孔密封剂，该密封剂因甘油具有比一般防冻剂高的密度而将 甘油用于防冻剂（替代通常的乙二醇或丙=醇）。该刺孔密封剂还可W包括各种表面活性 剂，其稳定易于上升的橡胶微粒并且抑制在表面附近的微粒集中层的形成。因此，该刺孔密 封剂克服通常密封剂的限制并且比一般刺孔密封剂具有更长期的稳定性。本发明公开了一 种制备含甘油的刺孔密封剂的方法，其中可W引入高浓度的甘油且利用高质量的甘油。该 方法能够生成刺孔密封剂，该密封剂由于甘油防冻剂而抑制产生橡胶微粒的聚集块。
[0009] 根据本发明，该刺孔密封剂含有橡胶胶乳、粘合剂、表面活性剂W及防冻剂，其中 甘油被用于防冻剂。该甘油相对于刺孔密封剂总重量的比率设定为W重量计5-75%。供选 择地，乙酸钟还可W被用于防冻剂。
[0010] 根据本发明的另一方面，制备刺孔密封剂的方法，其中将粘合剂和抗氧化剂混合。 然后通过揽拌将粘合剂倒入橡胶胶乳/将粘合剂与橡胶胶乳混合，来制备粘合剂倒入/混 合溶液。随后，将防冻剂倒入含水的甘油溶液中/将防冻剂与含水的甘油溶液混合，其中向 甘油中添加表面活性剂并用水稀释。向该稀释的甘油溶液中通过稳定的混合引入纤维。然 后将该甘油溶液缓慢地倒入胶乳、粘合剂W及抗氧化剂揽拌的乳油状液体混合物中，W形 成刺孔密封剂。供选择地，乙酸钟可W作为刺孔密封剂中的防冻剂。
[0011] 根据本发明的另一方面，刺孔密封剂和制备该剂的方法可W利用防冻剂，该防冻 剂为甘油和乙酸钟的组合。甘油可W利用含水的乙酸钟溶液稀释至50%。运两种防冻剂的 组合与单独的甘油相比，提供了较低的冰点。
[0012] 根据本发明的又另一方面，刺孔密封剂和制备该剂的方法含有一种或多种纤维、 增稠剂和防冻剂，该防冻剂可W是甘油、乙酸钟或甘油和乙酸钟的混合物。该刺孔密封剂还 包含橡胶胶乳、粘合剂W及一个或多个橡胶块。
[001引附图的简要说巧
[0014] 图1为显示甘油水溶液的冰点/流点图。
[0015] 图2A和2B说明了根据本发明的刺孔密封剂的制备方法。
[001引优洗连施方案详沐
[0017] 本发明特别适用于具有特定组成的刺孔密封剂W及上述刺孔密封剂的制备方法， 并且在本文中描述本发明。然而要理解的是，根据本发明的剂和方法具有更大的效用，因为 材料和刺孔密封剂的组成W及制备该刺孔密封剂的方法的变化是在本发明的范围内的。
[0018] 刺孔密封剂是运样一种材料（起初是液体形式），可W将该材料注射/倒入/插入 轮胎中来修补轮胎上的刺孔，其中该刺孔密封剂固化及密封轮胎上的刺孔。目前，下文将描 述本发明中刺孔密封剂的若干实施例。然而，本发明并不限于所描述的特定的实施例和实 施方案，因为实施例可W作出的变化并不脱离本发明的范围。
[0019]W下描述的刺孔密封剂的第一个实施方案的实施例可W包括刺孔密封剂，该密 封剂具有的组成包括橡胶胶乳，粘合剂W及防冻剂。该组成还包括表面活性剂、纤维或纤 维质材料、抗氧化剂和/或腐蚀抑制剂。在下面的实施例中，防冻剂可W是甘油、甘油和 乙酸钟的混合物或乙酸钟。在各个实施例中，防冻剂可W达到W刺孔密封剂总重量计的 5%-75%。刺孔密封剂的第二个实施方案的实施例可W包括一种或多种纤维或纤维质化合 物、增稠剂W及防冻剂，该防冻剂可W是甘油、甘油和乙酸钟的混合物或乙酸钟。
[0020] 在第一个实施方案中，用于刺孔密封剂的橡胶胶乳可W是天然橡胶或合成橡胶。 然而，优选使用具有高密封能力的天然橡胶胶乳，尽管可W用合成胶乳来替代天然胶乳或 与天然胶乳混合使用。更优选的是所谓的脱蛋白天然橡胶胶乳，该脱蛋白天然橡胶胶乳是 一种通过除去天然橡胶胶乳中蛋白得到的胶乳，使用该乳胶是因为其具有较小量的氨且可 W抑制腐蚀，较小量的氨减小了对钢丝绳的腐蚀和损害并且减少了由氨造成的刺激性气体 的产生。因此，该脱蛋白天然橡胶胶乳优选被使用，因为脱蛋白天然橡胶胶乳，该胶乳其 中W百分比计的氮的含量是蛋白质含量的转化标准，其降低至W橡胶固体含量重量计的 0. 1%或更少。在普通天然橡胶胶乳中蛋白质的含量W重量计大约为0. 2-0. 3%，正如转化 为氮的含量的值。所述的氮的含量是通过依据著名的Kjeld址1方法测定得到的。
[0021] 如上所述，橡胶胶乳还可W是天然橡胶和合成橡胶的组合，其中所述的合成橡胶 可W是，例如，苯乙締-下二締橡胶、丙締腊-下二締橡胶、乙締-乙酸乙締橡胶、氯下二締 橡胶、乙締基化晚橡胶、或下基橡胶。
[0022] 为了使刺孔密封剂可W迅速地进入到轮胎上的刺孔里，封闭刺孔，并在轮胎使用 时，保持该刺孔的封口一定时间，橡胶胶乳相对于刺孔密封剂总重量的比率被优选地设定 为25-60%重量。在运种情况下，橡胶固体含量（橡胶胶乳的部分）相对于刺孔密封剂总重 量的比率为25%重量或更多。
[0023] 刺孔密封剂的粘合剂可W选自各种树脂粘合剂中的任意一种，该树脂粘合剂不会 造成橡胶胶乳的聚集。例如，优选使用祗树脂或酪树脂。其它可W用于刺孔密封剂的树脂 粘合剂的优选实施例包括聚乙締醋、聚乙締醇和聚乙締化咯。使用该粘合剂为了增加橡胶 胶乳和轮胎间的粘合来改进刺孔密封剂的密封能力。该粘合剂相对于刺孔密封剂总重量的 比率优选为5-30%重量。如果该比率小于5%重量，那么刺孔密封剂的粘合性变低使得刺 孔密封剂的密封能力和密封保持能力不满足需要。另一方面，如果该比率大于30%重量，那 么胶乳含量降低使得刺孔密封剂的密封能力也降低。
[0024] 如果粘合剂妨碍胶乳的稳定性，那么配制刺孔密封剂可W不使用粘合剂。如上所 述，刺孔密封剂还可W包括纤维或纤维质材料，其改进刺孔密封剂的刺孔密封性质。纤维的 大小可优选为1-150微米。
[00巧]使用防冻剂是为了使要用的刺孔密封剂甚至在寒冷的气候下也不结冻成为可能， 并且为了防止刺孔密封剂在其储存过程中结冻使得里面的橡胶微粒聚集的现象。对于一般 的刺孔密封剂而言，具有高防冻效果的乙二醇被用作防冻剂。然而在本发明中，当刺孔密封 剂被长期保存时，使用甘油、乙酸钟或甘油和乙酸钟的混合物/溶液W抑制该剂表面附近 的乳油状材料产生。
[0026] 图1表示不同含水甘油溶液W及测定的该不同溶液的冰点和流点的实例。如图1 所示，溶液中甘油百分比的增加导致冰点和流点的降低。由于历史的用法为防冻剂，甘油溶 液"流点"的概念追溯到20世纪30年代。流点被定义为一个溫度，在该溫度下含有冰晶的 甘油溶液仍然会自由地流