一种轮胎自补剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮胎自补剂及其制备方法。以原料组份的质量百分比计，该轮胎自补剂由如下组份组成：去离子水30～40%、聚乙烯醇0.1～1%、纤维素醚0.5～1%、植物纤维1～5%、纳米无机填料0.1～1%、醇类防冻剂40～50%、橡胶粒1～5%、熟石膏0.5～2%、亚硝酸钠0.1～1%和胶乳5～10%；本发明自补剂干燥后形成的塞子和防漏膜可永久性地封住裂口，气密性好，使轮胎不再漏气，并能承受起超重负荷，经受得住与路面的冲击；产品使用方便，无毒、无异味，其补合能力强，能补摩托车内胎裂口达8mm，摩托车真空轮胎裂口10mm，汽车真空胎裂口达20mm，工程机械车真空胎裂口达40mm。
【专利说明】一种轮胎自补剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轮胎自补剂，特别是涉及一种轮胎自补剂及其制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，近年来真空轮胎在摩托车、汽车上的使用日益广泛。真空轮胎具有较高的弹性和耐磨性，并有良好的附着力和散热性能，其安全性、舒适性、稳定性都比普通轮胎高。由于真空轮胎无内胎，修补较麻烦，且修补成本较高，因此在使用中应尽量避免被尖锐物扎破。一旦轮胎被扎破漏气，很容易造成安全隐患。目前摩托车的真空轮胎漏气，通常都是采用打橡胶钉的方法，但打橡胶钉时必须把裂口加大，这不但人为地破坏了轮胎，而且补后仍然会存在漏气现象。
[0003]轮胎自补剂是一种对轮胎被尖锐物扎破漏气有较强修补能力的液体材料。在轮胎中灌装自补剂，当轮胎被尖锐物扎破时，在车辆自身重量和轮胎气压的作用下，自补剂会随着气流流向裂口将漏气口堵住，从而防止轮胎漏气。目前国产的轮胎自补剂种类很多，对常温、小漏孔的修补也十分有效，但仍然存在许多缺陷，主要包括:(I)腐蚀轮圈，使轮圈生锈，对轮胎有副作用，使轮胎变硬变形，提前老化，影响轮胎的使用寿命；(2)修补的裂口小，只能补小的裂口，无法补大洞；(3)不能补内胎；(4)防冻能力有限，在严寒条件下使用会造成凝胶和冻结，冻结后不能复原，或因轮胎温度过高时发生新的化合反应而使补胎失效。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种对轮圈无腐蚀、能补大洞、防冻性能好、气密性好，稳定性好的对环境、人体和轮胎无不良影响的轮胎自补剂及其制备方法。
[0005]实现本发明目的所采用的技术方案为:
[0006]一种轮胎自补剂，以原料组份的质量百分比计，该轮胎自补剂由如下组份组成:去离子水30~40%、聚乙烯醇0.1~1%、纤维素醚0.5~1%、植物纤维I~5%、纳米无机填料
0.1~1%、醇类防冻剂40~50%、橡胶粒I~5%、熟石膏0.5~2%、亚硝酸钠0.1~1%和胶乳5~10% ；
[0007]制备时，在占去离子水原料质量40~80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于80~95°C温度下搅拌均匀，加入植物纤维再搅拌均匀，冷却至常温，得溶液一；在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50~80°C下搅拌均匀，加入纳米无机填料，再搅拌均匀，然后冷却至常温，得溶液二；将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌均匀，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌均匀；加入胶乳，于室温下搅拌均匀即可；
[0008]所述纳米无机填料为蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅和纳米碳酸钙中的一种或多种；[0009]所述植物纤维的粒径为0.1~2mm ;所述橡胶粒的粒径为0.1~2mm。
[0010]为进一步实现本发明目的，所述聚乙烯醇的聚合度优选为1500~2500。所述植物纤维包括木粉、竹粉和秸杆粉中的一种或多种。所述纤维素醚优选为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。所述醇类防冻剂优选为乙二醇、丙三醇和二甘醇中的一种或多种。所述橡胶粒优选为普通废橡胶颗粒。所述胶乳优选为天然胶乳、丁苯胶乳或丁基胶乳。
[0011]上述轮胎自补剂的制备方法，包括如下步骤:
[0012]I)在占去离子水原料质量40~80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于80~95°C温度下搅拌2~5小时，加入植物纤维再搅拌10~30分钟，冷却至常温，得溶液一；
[0013]2)在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50~80°C下搅拌I~2小时，加入纳米无机填料，再搅拌10~30分钟，然后冷却至常温，得溶液二 ；
[0014]3)将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌10~30分钟，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌10~30分钟；加入胶乳，于室温下搅拌0.5~I小时即可。
[0015]使用本发明产品时，只要拔出轮胎气门芯、放尽胎内空气，将产品从轮胎气嘴处注入轮胎内，安装好气门芯，将轮胎打足气即可。
[0016]本发明产品适用于自行车、电动车、三轮车、摩托车、农用车、汽车、工程机械车等充气轮胎的真空轮胎和内胎。
[0017]与现有技本术相比，本发明具有如下优点和有益效果:
[0018]I)本发明自补剂干`燥后形成的塞子和防漏膜可永久性地封住裂口，气密性好，使轮胎不再漏气，并能承受起超重负荷，经受得住与路面的冲击。
[0019]2)本发明产品使用方便，无毒、无异味，其补合能力强，能补摩托车内胎裂口达8mm,摩托车真空轮胎裂口 10mm，汽车真空胎裂口达20mm，工程机械车真空胎裂口达40mm ；
[0020]3)本发明产品防冻性能突出，可在_50°C~100°C超大温度内长期有效地使用，且能有效控制酸碱度，保持PH值稳定，对轮圈无腐蚀，对轮胎无副作用。
[0021]4)发明产品还具有反复修补轮胎的功能，只要轮胎里保持有自补剂流动，就能反复修补轮胎漏气。
【具体实施方式】
[0022]为更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
[0023]实施例1
[0024]质量份数计，在25份去离子水中加入1份聚合度为1700的聚乙烯醇，于80°C温度下搅拌5小时，使其完全溶解，将2份粒径为0.1mm的竹粉加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10份去离子水中加入甲基纤维素0.5份，于80°C下搅拌I小时，使其完全溶解，将0.5份纳米碳酸钙加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后冷却至常温；
[0025]将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入50份丙三醇于室温下搅拌20分钟，然后加入1份粒径为2mm的橡I父粒、0.5份亚硝酸纳、1份熟石骨继续揽祥30分钟，最后在溶液中加入5份天然胶乳，于室温下搅拌0.5小时，即得所需的轮胎自补剂。
[0026]将汽车的真空轮胎(轮胎规格为:18寸)气门芯拔下，气泄完后，从气门芯装入自补剂700ml，装上气门芯，充气至轮胎标准气压。用焊满各种不同形状的钉子的钉板铺在地上，最大钉子扎破轮胎后所造成的裂口在20mm以上，随即开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，轮胎自补剂便随着气流和轮胎的压力将漏气口封住。重复测试3次，轮胎依然在每次离开钉板后没有出现漏气，进行胎压测量没有发现轮胎的气压损失。然后将车辆在路况恶劣的情况下使用，不对轮胎进行补气，2个月后被刺孔的轮胎依然没有发现漏气现象。
[0027]将该自补剂于_50°C下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100°c的温度下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
[0028]实施例2
[0029]质量份数计，在20份去离子水中加入0.1份聚合度为2000的聚乙烯醇，于95°C温度下搅拌2小时，使其完全溶解，将2份粒径为1mm的松木粉加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后将该溶液冷却至常温；在15份去离子水中加入羧甲基纤维素1份，于50°C下搅拌2小时，使其完全溶解，将1份蒙脱土加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后冷却至常温；
[0030]将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入45份乙二醇于室温下搅拌20分钟，然后加入5份粒径为0.5mm废橡胶粒、0.2份亚硝酸钠、0.5份熟石膏继续搅拌30分钟，最后在溶液中加入丁基胶乳10份，于室温下搅拌I小时，即得所需的轮胎自补剂。
[0031]将25吨工程机械车真空轮胎(轮胎规格为:26.5-25)的轮毂拆开，加装进18L的自补剂和专用胶粒，装好轮胎，并充气`至工程车轮胎的标准气压。用焊满各种不同形状的钉子的钉板铺在地上，最大钉子扎破轮胎后所造成的裂口在40mm以上，随即开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，本实施例制得的轮胎自补剂便随着气流和轮胎的压力将漏气口封住。重复测试3次，轮胎依然在每次离开钉板后没有出现漏气，进行胎压测量没有发现轮胎的气压损失。然后将工程车在矿山路况恶劣的情况下使用，不对轮胎进行补气，2个月后被刺孔的轮胎依然没有发现漏气现象。
[0032]将该自补剂于_50°C下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100°c的温度下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
[0033]实施例3
[0034]质量份数计，在30份去离子水中加入1份聚合度为1700的聚乙烯醇，于90°C温度下搅拌3小时，使其完全溶解，将5份粒径为0.5mm的秸杆粉加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌20分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10份去离子水中加入羟乙基纤维素0.5份，于70°C下搅拌1.5小时，使其完全溶解，将0.1份气相二氧化硅加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后冷却至常温；
[0035]将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入40份乙二醇于室温下搅拌30分钟，然后加入2份粒径为0.1mm橡I父粒、1份亚硝Ife纳、2份熟石骨继续揽祥30分钟，最后在溶液中加入6份丁苯胶乳，于室温下搅拌0.5小时，即得所需的轮胎自补剂。
[0036]将男装摩托车带内胎的轮胎气门芯拔下，气泄完后，从气门芯装入自补剂600ml，装上气门芯，充气至轮胎标准气压。用焊满各种大小规格钉子的钉板铺在地上，最大钉子规格为直径8mm (确保扎破裂口在8mm以上)，随即开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，自补剂便随着气流和轮胎的压力将漏气口封住。重复测试3次，轮胎依然在每次离开钉板后没有出现漏气，进行胎压测量没有发现轮胎的气压损失。然后将摩托车在路况恶劣的情况下使用，不对轮胎进行补气，2个月后被刺孔的轮胎依然没有发现漏气现象。
[0037]将该自补剂于_40°C下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100°c的温度下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
[0038]实施例4
[0039]质量份数计，在20份去离子水中加入0.5份聚合度为2400的聚乙烯醇，于95°C温度下搅拌4小时，使其完全溶解，将2份粒径为2mm的柏木粉加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10份去离子水中加入羟乙基纤维素0.8份，于60°C下搅拌2小时，使其完全溶解，将0.5份高岭土加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后冷却至常温；
[0040]将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入50份二甘醇于室温下搅拌30分钟，然后加入1份粒径为1mm的橡胶粒、0.5份亚硝酸钠、0.5份熟石膏继续搅拌30分钟，最后在溶液中加入丁基胶乳5份，于室温下搅拌0.5小时，即得所需的轮胎自补剂。
[0041]将该自补剂于_40°C下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100°c的温度下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生 改变。
[0042]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种轮胎自补剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该轮胎自补剂由如下组份组成:去离子水30~40%、聚乙烯醇0.1~1%、纤维素醚0.5~1%、植物纤维I~5%、纳米无机填料0.1~1%、醇类防冻剂40~50%、橡胶粒I~5%、熟石膏0.5~2%、亚硝酸钠0.1~1%和胶乳5~10% ； 制备时，在占去离子水原料质量40~80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于80~95°C温度下搅拌均匀，加入植物纤维再搅拌均匀，冷却至常温，得溶液一；在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50~80°C下搅拌均匀，加入纳米无机填料，再搅拌均匀，然后冷却至常温，得溶液二 ；将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌均匀，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌均匀；加入胶乳，于室温下搅拌均匀即可； 所述纳米无机填料为蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅和纳米碳酸钙中的一种或多种； 所述植物纤维的粒径为0.1~2mm ;所述橡胶粒的粒径为0.1~2mm。
2.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为1500~2500。
3.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述植物纤维包括木粉、竹粉和秸杆粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述纤维素醚为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
5.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述醇类防冻剂为乙二醇、丙三醇和二甘醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述橡胶粒为普通废橡胶颗粒。
7.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述胶乳为天然胶乳、丁苯胶乳或丁基胶乳。
8.权利要求1- 6所述轮胎自补剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)在占去离子水原料质量40~80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于80~95°C温度下搅拌2~5小时，加入植物纤维再搅拌10~30分钟，冷却至常温，得溶液一； 2)在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50~80°C下搅拌I~2小时，加入纳米无机填料，再搅拌10~30分钟，然后冷却至常温，得溶液二 ； 3)将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌10~30分钟，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌10~30分钟；加入胶乳，于室温下搅拌0.5~I小时即可。
【文档编号】C09K3/12GK103497731SQ201310493057
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】庄汉明 申请人:庄汉明