专利名称：一种自动充气、补胎、灭火的自补剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化学组合物及其制备方法，特别涉及一种用于橡胶轮胎的 自动充气和补漏用途、以及用于灭火用途的化学组合物及其制备方法。
技术背景轮胎是交通工具不可缺少的重要组成部分，现阶段使用的轮胎绝大部分是 充气轮胎，充气轮胎在使用中有不可替代的优点，但也存在着自身的局限性。 由于充气轮胎由橡胶制得，在行驶过程中容易被尖锐物刺破泄气，如果出现这 种情况，往往只有停车拆卸轮胎，然后更换备用轮胎或者对破损内胎实行修补， 这样的话，不但会给驾驶员带来相当的不便，尤其是在刮风、雨雪雾等恶劣天 气情况下更是如此，更重要的是当汽车在高速行驶时突然急剧泄气有可能引发 严重的安全事故。为了克服上述缺点，人们研制出一些快速轮胎堵漏产品，其中一类为强力 胶型胶水，主要由聚乙烯醇、增胶粉、锯木粉、橡胶粉等组成，这种胶水灌入 内胎内，当内胎划破后在气压的作用下，自补胶水利用自身的粘性将破口自动 粘结。这种胶水能发挥一定的功效，但是也有不可弥补的缺陷此类胶水完全 利用自身的强粘性来完成对轮胎的修补，在修补破口的同时会将轮胎的内外胎 完全粘结，无法分离，这样就会导致价格昂贵的外胎无法重复使用，造成更大 的经济损失；同时胶水还具有较强的腐蚀性，使用后会腐蚀气门芯和轮网，遇 热挥发成气态而失去修补能力；另外胶水防冻性差，遇冷会结冰，严重地影响 汽车行驶时的动态平衡。还有一类是粘结剂和填充物配合的混合胶产品，如申请号为97118301.5的 中国专利申请公开了一种轮胎全方位自补防泄剂，它包括聚乙烯醇1.8 3.9%、 乙二醇20~37%、橡胶粒0.2 2°/。、纸纤维0.2~0.7%、铁红0.2~1%、硅灰石粉 2 2.8%、碳酸钙粉1 2.6%、羧甲基纤维素0.5 0.9%、硫酸铜0.1~0.5%、氯化,丐 2~3.5%、苯甲酸(钠)0.1~0.9%和水50~70%，这种自补剂虽然在一定程度上达 到了自动补胎的目的，但在使用过程中仍然有许多不足之处 一是无法延长轮胎的有效使用时间，使用该产品轮胎的使用寿命为6个月左右；二是该产品呈碱性，容易使轮胎内的气门芯和轮网等金属件被腐蚀，使水和其他原料不能很 好的结合，从而使产品的质量降低，不能达到较好的自补效果。申请号为02133805.1的中国专利也公开了一种轮胎自补剂，按重量比，由 6%~12%的聚乙烯醇，0.5%~1.5%的苯甲酸钠，15%~30%的乙二醇，0.8%~1.4% 的亚硝酸钠，2。/。 8。/。的N-苯基-a-萘胺，10% 16%由橡胶颗粒、滑石粉、碳酸钙 粉和丙纶纤维组成的填充物，50% 65%的水组成，这种自补剂虽然具有补漏迅 速、稳定性好、抗老化等优点，但是腐蚀性极大，具有恶劣气味，并且由于该 产品中未添加发泡剂，不具有自动充气的功效，未添加增塑剂，具有韧性不好 等缺点，未添加阻燃剂，不具有灭火的功效。 发明内容本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种保质期长、补漏迅速、 产品自身稳定性好、还具有灭火功能的自动充气、补胎、灭火的自补剂；本发 明还提供了该自补剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决 一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，由下述原料按重量百分比配置浓縮天然胶乳 40~80%阻燃剂3%发泡剂0.5'、3%增塑剂5-45%阻聚剂0.2' 0.5%稳定剂0.3' 2.5%乳化剂2~偶有机溶剂1~'3%蒸馏水6~48%防冻剂3~'15%。阻燃剂的作用在于使得该自补剂可用作灭火用途，发泡剂的作用在于使得 该自补剂在使用时能充分汽化而发挥良好的充气功效，增塑剂的作用在于使得 应用该自补剂修补过的轮胎具有较好的柔韧性，阻聚剂的作用在于使得本自补 剂在制备和储存过程中具有良好的热稳定性，稳定剂在于使得本自补剂能在长 时间内保持良好的功效，防冻剂的作用在于使得本自补剂能在低温条件下使用 时不会影响其性能。作为优选，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二垸基硫酸钠与OP-10的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳 化剂为聚乙烯醇縮甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为甘油、乙二醇和一縮二乙 二醇中的一种或至少两种的混合物，选用乙二醇和一縮二乙二醇的混合物为最 佳。'一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，包括以下步骤a.制备聚乙烯醇縮甲醛溶液，取聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶 液和蒸馏水各若干份于反应釜内混合反应即制得；b.取氯化石蜡和丙酮配置成氯化石蜡丙酮溶液，以重量份为基准，在搅拌 状态下向反应釜中依次加入浓縮天然胶乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蜡丙 酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂各若干份，搅拌60 80分钟后，即制得溶液A;C.取一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二垸基硫酸钠，以重量份为基准， 在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物各若干份，搅拌60 80分钟后，即制得溶液B;d. 将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟后，过滤，静置24小时，取过滤 后的溶液，即制得溶液C;e. 取溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入若干克R134a， 用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。作为优选，所述步骤a中取用的聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶 液和蒸馏水的重量比为13: 0.35: 11: 0.35: 75.3，其中，盐酸的浓度为11~12%， 甲醛溶液的浓度为38 40%，氢氧化钠溶液的浓度为11~12%;所述步骤b中取 用的浓縮天然胶乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂的重量比为60: 6: 4: 6，其中配置氯化石蜡丙酮溶液时取用的氯化石蜡和 丙酮的重量比为1: 3;所述步骤C中取用的蒸馏水、 一縮二乙二醇、二乙胺、 乙二胺、十二垸基硫酸钠与OP-10的混合物的重量比为12: 8: 0.2: 0.3: 3.5。步骤e中封装后的马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内孔直径至少 为4.3毫米，喷嘴上设有可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置包括耐压塑料管、气门箍和充气针头，连接装置用于连接轮胎气门嘴，以便于对于轮胎进 行充气、补胎，将连接装置与喷嘴拆卸分离后，喷嘴处喷出的自补剂可直接用 于灭火。与现有技术相比，本发明中的自补剂由于采用了浓縮天然胶乳为主要原料， 并配合了多种有机助剂(阻燃剂、发泡剂、增塑剂、阻聚剂、稳定剂和防冻剂等)，产品保质期限大大延长，两年内基本不会变质；将本自补剂注入轮胎后， 防漏、补漏功效可持续三到六个月；还具有灭火功能。本自补剂的制备方法简 单易行，生产成本低，经济效益高，有利于推广实施。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述实施例l一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由60%的浓縮天然胶乳、2%的阻燃剂、1%的发泡剂、10%的增塑剂、0.3%的阻聚 齐U、 0.4%的稳定齐1」、5%的乳化剂、2%的有机溶剂、9.3%的蒸馏水和10%的防冻 剂组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物， 增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚 乙烯醇縮甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为乙二醇和一縮二乙二醇的混合物。本产品适用于中小型汽车、各类摩托车和自行车轮胎的充气补胎用途。在 充气功效测试中，把一汽车轮胎内的气放尽，去掉气门芯，手握产品上下摇动 十余次，把喷嘴处连接装置上的气门箍旋紧在气门嘴上，喷嘴朝下，用力按压 压盖，充气便自动开始，视轮胎充气饱和后，拔出充气针头，同时松开压盖， 充气完成。本产品中一部分受热形成保护膜紧贴在胎壁上保护轮胎，另一部分 在胎内呈雾状，当轮胎被尖锐物剌破后，本产品在气压的强压作用下，利用橡 胶的记忆功能，迅速对破损处进行堵塞修补，与内胎融为一体，这就完成了自 动补胎的全部工作过程。在另一补胎、充气功效测试中，把一汽车轮胎用尖硬物品刺破，刺孔直径 不大于6毫米，去掉气门芯，手握产品上下摇动十余次，把喷嘴处连接装置上的气门箍旋紧在气门嘴上，喷嘴朝下，用力按压压盖，补胎、充气便自动开始。 视轮胎充气饱和后，拔出针头，同时松开压盖，立即开车行驶，2至3分钟内，充气补胎自动完成。经测试轮胎内的压力为0.23-0.30MPa，符合正常行驶条件 下的轮胎内气压标准。本试验经连续测试8次均获成功。本产品可用于扑灭小型初起的火灾，灭火级别达到0.5B。在功效测试中， 在一直径为37公分、高25公分的铁槽内加水11公分深，再加70#汽油4公分 深，点燃汽油，燃烧25秒后，将本品上下摇动十余次，按压压盖，喷头对准火 源喷射，30秒内火被熄灭。本试验在接着重复五次后，均达到了预期的灭火效 果。本产品还具备连续自补功能。在功效测试中，向汽车轮胎中注入本品20天 后，用直径6毫米锥子刺破轮胎，见乳状粘液浸出，立即开车行驶，2至3分钟 后，破孔处即被弥补。实施例2 —种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由 59%的浓縮天然胶乳、2.6%的阻燃剂、2%的发泡剂、8%的增塑剂、0.4%的阻聚 剂、1%的稳定剂、4°/。的乳化剂、3%的有机溶剂、12%的蒸馏水和8%的防冻剂 组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二垸基硫酸钠与OP-10的混合物， 增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚 乙烯醇縮甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为一縮二乙二醇。实施例3 —种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由 53.5%的浓縮天然胶乳、1.5%的阻燃剂、2.5%的发泡剂、12%的增塑剂、0.5%的 阻聚剂、1%的稳定剂、6%的乳化剂、3%的有机溶剂、15%的蒸馏水和5%的防 冻剂组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二垸基硫酸钠与OP-10的混合 物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚乙烯醇縮甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为甘油和一縮二乙二醇的混合物。 实施例4一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，按照以下步骤制得 取成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓度为11%的盐酸、浓度为38%的甲醛溶液和浓度为11%的氢氧化钠溶液，按重量比取13份聚乙烯醇、0.35份浓度为11%的盐酸、11份浓度为38%的甲醛溶液、 0.35份浓度为11%的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100份， 向反应釜中加入聚乙烯醇和适当蒸馏水，搅拌，加热至95。C至聚乙烯醇全部溶 解，降温至8(TC，加入甲醛溶液，搅拌15分钟，滴加盐酸调节反应体系的PH 值为1 3，搅拌下进行保温反应，随着反应体系之间逐渐变粘稠，当体系中出现 气泡或有絮状物产生时，迅速加入氢氧化钠溶液，调节PH值为8 9，冷却至室 温，即制得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接着，取成品浓縮天然胶乳、氯化石蜡、丙酮和邻苯二甲酸二丁脂，以及 先前制得的聚乙烯醇縮甲醛溶液，先取重量比为l: 3的氯化石蜡和丙酮配置成 氯化石蜡丙酮溶液，然后以重量份为基准，在搅拌状态下向反应釜中依次加入 浓縮天然胶乳60份、聚乙烯醇縮甲醛溶液6份、氯化石蜡丙酮溶液4份和邻苯 二甲酸二丁脂6份，搅拌60 80分钟，即制得溶液A。接着，取市售的成品一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二烷基硫酸钠， 以重量份为基准，在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水12份、 一縮二 乙二醇8份、二乙胺0.2份、乙二胺0.3份、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物 3.5份，搅拌60 80分钟，即制得溶液B。制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份的重量份之和为100。然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过 滤后的溶液，即制得溶液C。最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入350 克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。封装后的 马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内孔直径至少为4.3毫米，喷嘴上设有 可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置包括耐压塑料管、铜质气门箍和20# 不锈钢充气针头。实施例5 —种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其制备步骤包括 取成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓 度为11%的盐酸、浓度为40%的甲醛溶液和浓度为11°/。的氢氧化钠溶液，按重 量比取14份聚乙烯醇、0.4份浓度为11%的盐酸、12份浓度为40%的甲醛溶液、 0.4份浓度为11%的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100份，按 照实施例4中的方法制得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接着，按照实施例4中的方法制得溶液A和溶液B，溶液A的各组份及重 量份分别为浓縮天然胶乳60份、聚乙烯醇縮甲醛溶液7份、氯化石蜡丙酮溶 液4份和邻苯二甲酸二丁脂7份，溶液B的各组份及重量份分别为蒸馏水11 份、 一縮二乙二醇7份、二乙胺0.3份、乙二胺0.4份、十二垸基硫酸钠与OP-10 的混合物3.3份，制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份的重量 份之和为100。然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过 滤后的溶液，即制得溶液C。最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的 马口铁罐中，充入350克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭 火的自补剂。实施例6 —种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其制备步骤包括 取市售的成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓度为12%的盐酸、浓度为40%的甲醛溶液和浓度为12%的氢氧化钠溶液， 按重量比取12份聚乙烯醇、0.3份浓度为12%的盐酸、11份浓度为40%的甲醛 溶液、0.3份浓度为12%的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100 份，按照实施例4中的方法制得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接着，按照实施例4中的方法制得溶液A和溶液B，溶液A的各组份及重 量份分别为浓缩天然胶乳58份、聚乙烯醇縮甲醛溶液7份、氯化石蜡丙酮溶 液5份和邻苯二甲酸二丁脂6份，溶液B的各组份及重量份分别为蒸馏水12.4 份、 一縮二乙二醇7.5份、二乙胺0.25份、乙二胺0.35份、十二垸基硫酸钠与 OP-10的混合物3.5份，制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份 的重量份之和为100。然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过 滤后的溶液，即制得溶液C。最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的 马口铁罐中，充入350克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭 火的自补剂。
权利要求
1.一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于由下述原料按重量百分比配置浓缩天然胶乳 40～80％阻燃剂1～3％发泡剂0.5～3％增塑剂5～15％阻聚剂0.2～0.5％稳定剂0.3～2.5％乳化剂2～6％有机溶剂 1～3％蒸馏水6～18％防冻剂3～15％。
2. 根据权利要求1所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于 阻燃剂为氯化石蜡；发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物；增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂；阻聚剂为二乙胺；稳定剂为乙二胺；乳化剂为聚乙烯醇縮甲醛；有机溶剂为丙酮；防冻剂为甘油、乙二醇和一縮二乙二醇中的一种或至少两种的混合物。
3. 根据权利要求2所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于所 述防冻剂为一縮二乙二醇。
4. 根据权利要求2所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于所述防冻剂为乙二醇和一縮二乙二醇的混合物。
5. —种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:a. 制备聚乙烯醇縮甲醛溶液，取聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液 和蒸馏水各若干份于反应釜内混合反应即制得；b. 取氯化石蜡和丙酮配置成氯化石蜡丙酮溶液，以重量份为基准，在搅拌状 态下向反应釜中依次加入浓縮天然胶乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蜡丙 酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂各若干份，搅拌60 80分钟后，即制得溶液A;c. 取一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二垸基硫酸钠，以重量份为基准， 在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙 二胺、十二垸基硫酸钠与OP-10的混合物各若干份，搅拌60~80分钟后，即 制得溶液B;d. 将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟后，过滤，静置24小时，取过滤后 的溶液，即制得溶液C;e. 取溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入若干克R134a，用 瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。
6. 根据权利要求5所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，其 特征在于所述步骤a中取用的聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液和蒸 馏水的重量比为13: 0.35: 11: 0.35: 75.3，其中，盐酸的浓度为11~12%，甲 醛溶液的浓度为38 40%，氢氧化钠溶液的浓度为11 12%;所述步骤b中取用 的浓縮天然胶乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂的重量比为60: 6: 4: 6，其中配置氯化石蜡丙酮溶液时取用的氯化石蜡和丙 酮的重量比为l: 3;所述步骤C中取用的蒸馏水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二垸基硫酸钠与OP-10的混合物的重量比为12: 8: 0.2: 0.3: 3.5。
7.根据权利要求5或6所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法， 其特征在于所述步骤e中封装后的马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内 孔直径至少为4.3毫米，喷嘴上设有可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置 包括耐压塑料管、气门箍和充气针头。
全文摘要
本发明公开了一种自动充气、补胎、灭火的自补剂及其制备方法，该自补剂由浓缩天然胶乳、阻燃剂、发泡剂、增塑剂、阻聚剂、稳定剂、乳化剂、有机溶剂、蒸馏水和防冻剂等原料按一定方法配置而成，融补胎、充气、灭火为一体，无毒副作用，既保护轮胎又经济环保，应用广泛；本发明中的自补剂制作方法简单易行，经济成本低，使得本自补剂具有良好的市场推广价值。
文档编号B65D83/14GK101402846SQ20081016209
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者张文应, 谢腊义 申请人:杭州韦克科技有限公司