一种用于轮胎防刺漏的自修复材料及其制备方法与流程

本发明涉及轮胎自修复技术领域，具体涉及一种用于轮胎防刺漏的自修复材料及其制备方法。

背景技术：

车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生—驱动力和制动力，汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。而现有技术中，由于轮胎在生产和设计时技术的不成熟，导致在使用时发生爆胎或者轮胎扎破、使用寿命短的情况。

现有的自修复材料性能很难同时满足耐高低温、抗疲劳耐老化、粘性韧性适当、粘接不脱胶、不甩胶、均匀喷涂等要求。现有的丁基类、热熔胶类胶料体系存在技术上难突破的瓶颈，轮胎r角无法防范、增加过多重量、自修复效果与车辆的油耗及提速操控兼顾很难实现。最关键的是现有胶料在不知道的情况下扎钉后在继续行使，被扎钉子由于行使过程中会产生热量及轮胎行使中带给钉子各种挤压及摇摆造成扎钉周边胶料失去性能而无法达到自动修复功能；还会出现脱胶卷边、高温时流胶、高速时甩胶、防扎自修复差、低温开裂发脆等问题较多，无法满是正常的应用要求。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，该自修复材料具有优异的耐高温和耐低温性能，可卷曲柔软性好；抗疲劳耐老化效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

本发明的另一个目的在于提供一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。

本发明的还一个目的在于提供一种防刺漏轮胎，该防刺漏轮胎防刺漏效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

本发明的自修复材料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的自修复材料具有优异的耐高温和耐低温性能，可卷曲柔软性好；抗疲劳耐老化效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

优选的，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

更为优选的，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

本发明采用的交联剂、抗氧化剂、耐黄变剂、催化剂和耐高温助剂均为本领域的常规助剂，在此不再赘述。

优选的，所述a料和b料的重量比为100：19～60。本发明通过严格控制a料和b料的重量比，可以将自修复材料控制在合适的黏度范围内，制得的自修复材料性能优异。

优选的，所述a料或b料还包括发泡剂1-5份。通过在a料或b料中加入发泡剂，可以根据需要制成适用的微发泡或者高倍率发泡材料，且同样具有粘性，有着隔音降噪功能及防扎钉自修复功能，同样有着发泡过滤网的功能。

优选的，所述聚醚多元醇为数均分子量在1000-10000的聚醚多元醇。本发明通过严格控制聚醚多元醇的分子量，制得的自修复材料具有优异的耐高温和耐低温性能，可卷曲柔软性好；抗疲劳耐老化效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

优选的，所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。本发明通过采用二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)，制得的自修复材料制得的自修复材料具有优异的耐高温和耐低温性能，可卷曲柔软性好。本发明的异氰酸酯还可以为甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)和六亚甲基二异氰酸酯(hdi)等，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

本发明采用的交联剂、抗氧化剂、耐黄变剂、催化剂和耐高温助剂均为本领域的常规助剂，在此不再赘述。

本发明的另一个目的通过下述技术方案实现：一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至80～120℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应0.3-3h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至50～70℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应0.3-3h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应0.3-3h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在80～120℃常压条件下搅拌均匀，制得自修复材料。

本发明的还一个目的通过下述技术方案实现：一种防刺漏轮胎，所述防刺漏轮胎包括由外到内依次设置的轮胎橡胶层、清洗层和发泡自修复材料层。发泡自修复材料层是由在a料或b料中加入了发泡剂的自修复材料制成。

优选的，所述发泡自修复材料层中植入有电子芯片。电子芯片具有追踪防盗、数据釆集和防伪等功能，可以跟app无线连接。

上述发明目的还可以通过下述技术方案实现：一种防刺漏轮胎，所述防刺漏轮胎包括由外到内依次设置的轮胎橡胶层、清洗层、无发泡自修复材料层和发泡自修复材料层。无发泡自修复材料层是由没有加入发泡剂的自修复材料制成；发泡自修复材料层是由在a料或b料中加入了发泡剂的自修复材料制成。

优选的，所述无发泡自修复材料层或所述发泡自修复材料层中植入有电子芯片。电子芯片具有追踪防盗、数据釆集和防伪等功能，可以跟app无线连接。

本发明的有益效果在于：本发明的自修复材料具有优异的耐高温和耐低温性能，可卷曲柔软性好；抗疲劳耐老化效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

本发明的自修复材料喷涂在轮胎的内侧，不需要打磨轮胎，不损伤气密层，有效解决粘接不脱胶问题；还可以均匀防范胎肩r角，喷涂厚度均匀可控，不会出现两边薄中间厚的现象。

本发明的自修复材料可主动防范超过90％轮胎因扎钉漏气造成的爆胎隐患，保障驾乘人员的生命与财产安全；可有效解决无备胎车型因轮胎扎钉漏气造成的换胎与补胎烦恼，减少换胎频次，节能环保，省钱省心。

本发明的制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。

本发明的防刺漏轮胎防刺漏效果好，轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

附图说明

图1是本发明实施例6的局部剖视图。

图2是本发明实施例7的局部剖视图。

附图标记为：1—轮胎橡胶层、2—清洗层、3—发泡自修复材料层、30—电子芯片、4—无发泡自修复材料层。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

所述a料和b料的重量比为100：19。

所述a料或b料还包括发泡剂1份。

所述聚醚多元醇为数均分子量在1000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至80℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应0.3h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至50℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应0.3h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应0.3h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在80℃常压条件下搅拌30s，制得自修复材料。

实施例2

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

所述a料和b料的重量比为100：30。

所述a料或b料还包括发泡剂2份。

所述聚醚多元醇为数均分子量在3000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至90℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应1h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至55℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应1h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应1h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在90℃常压条件下搅拌1min，制得自修复材料。

实施例3

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

所述a料和b料的重量比为100：40。

所述a料或b料还包括发泡剂3份。

所述聚醚多元醇为数均分子量在5000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至100℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应1.5h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至60℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应1.5h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应1.5h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在100℃常压条件下搅拌3min，制得自修复材料。

实施例4

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

所述a料和b料的重量比为100：50。

所述a料或b料还包括发泡剂4份。

所述聚醚多元醇为数均分子量在8000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至110℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应2h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至65℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应2h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应2h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在110℃常压条件下搅拌5min，制得自修复材料。

实施例5

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料，所述自修复材料由a料和b料组成，所述a料包括如下重量份的原料：

所述b料包括如下重量份的原料：

所述a料和b料的重量比为100：60。

所述a料或b料还包括发泡剂5份。

所述聚醚多元醇为数均分子量在10000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯。

一种用于轮胎防刺漏的自修复材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)a料的制备：先将聚醚多元醇慢慢加热至120℃，加入交联剂充分搅拌均匀，加入抗氧化剂再次搅拌均匀，加入耐黄变剂充分搅拌均匀，加入催化剂继续充分搅拌，反应3h，抽真空及脱水，制得a料；

(2)b料的制备：先将异氰酸酯先加热至70℃，再加入聚醚多元醇充分搅拌反应3h，再加入抗氧化剂充分搅拌均匀，再加入耐高温添加剂充分搅拌均匀，反应3h，制得b料；

(3)自修复材料的制备：将a料和b料在120℃常压条件下搅拌7min，制得自修复材料。

实施例6

见图1，一种防刺漏轮胎，所述防刺漏轮胎包括由外到内依次设置的轮胎橡胶层1、清洗层2和发泡自修复材料层3。

所述发泡自修复材料层3中植入有电子芯片30。电子芯片30具有追踪防盗、数据釆集和防伪等功能，可以跟app无线连接。

实施例7

见图2，一种防刺漏轮胎，所述防刺漏轮胎包括由外到内依次设置的轮胎橡胶层1、清洗层2、无发泡自修复材料层4和发泡自修复材料层3。

所述发泡自修复材料层3中植入有电子芯片30。电子芯片30具有追踪防盗、数据釆集和防伪等功能，可以跟app无线连接。本发明的另一种较佳的实施方式为：所述电子芯片30植入无发泡自修复材料层4中。

本发明的自修复材料耐高温可以达到120℃以上，耐低温可以达到-50℃以下不开裂不发脆，可卷曲柔软性好；抗疲劳耐老化可以达到8年以上，应用其制得的防刺漏轮胎扎钉后的长期高温和挤压下，不会失去应有性能。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。