專利名稱：一種車輛輪胎自補劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化學產(chǎn)品，具體指車輛輪胎自補劑，把本自補劑加入輪胎內(nèi)在輪胎扎破后能自動將扎眼修復完好。
背景技術：
自從英國人發(fā)明充氣輪胎以來，人類的交通運輸業(yè)不斷的發(fā)展，給人類社會帶來便利的同時，也帶來了一系列煩惱。車輛在地面上行駛過程中，輪胎由于遇到堅硬的物體而被扎破，造成漏氣，給人們帶來許多不便。因此，使輪胎在車輛行駛中一旦被扎破時，能自動將扎眼補好，保證車輛繼續(xù)安全行駛的自動補胎劑應運而生。但是因為各種原因，許多產(chǎn)品存在這樣那樣的缺陷，有的產(chǎn)品沉淀結(jié)團影響車輛的行駛平衡，有的產(chǎn)品腐蝕輪轂，有的產(chǎn)品不能在嚴寒條件下使用，有的產(chǎn)品在輪胎溫度過高時會發(fā)生新的化合反應而失效。這些產(chǎn)品多以聚乙烯醇，纖維素，橡膠粒，碳酸鈣，水，木質(zhì)素等為原料，由于補強劑顆粒之間以及補強劑顆粒與刺孔之間并不能像傳統(tǒng)補胎膠條那樣緊密結(jié)合，因此在強大的胎壓作用下，仍會逐漸漏氣。
近來，出現(xiàn)了使用天然膠乳為基料的輪胎自補劑，但是天然膠乳中含有特定的蛋白質(zhì)會引起皮膚過敏。當天然膠乳附著在手、臉等皮膚上時，在該部分將會出現(xiàn)瘙癢或紅腫等癥狀，并且，吸入飛散于空氣中的天然膠乳時，將有可能引起哮喘發(fā)作、鼻炎、結(jié)膜炎等癥狀。因此，使用含有天然膠乳的自補劑時，在修補穿刺的輪胎時不慎使自補劑附著在操作者的手、臉等部位，或操作者吸入與氣體共同飛散的自補劑時，有可能發(fā)生過敏反應導致健康的損害。另外，天然膠乳中通常加入氨做穩(wěn)定劑，因此，在修補刺穿時自補劑會散發(fā)強烈的刺激性氣味，可能對健康產(chǎn)生不良影響。
針對上述天然膠乳，近來逐步發(fā)展出了脫蛋白天然膠乳。這類脫蛋白的天然膠乳雖然可以有效地改善對人體的過敏反應，但并未消除或減輕作為自補劑使用時產(chǎn)生的強烈刺激性氣味。目前，作為天然膠乳的pH調(diào)節(jié)劑，正在嘗試使用氨類以外的試劑，但在實際應用中，氨類以外的試劑很難充分保證自補劑中天然膠乳的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種密封性和穩(wěn)定性好，對人體無不良影響的在車輛輪胎扎破后能自動將扎眼修復的輪胎自補劑。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種車輛輪胎自補劑，它由如下重量百分比的原料制備而成，丁基膠乳 45～70％水楊酸鈉 0.5～0.9％平平加O 0.2～0.5％復合防凍劑 15～30％油酰基對甲氧基苯胺磺酸鈉 0.8～2％炭黑 0.5～2％橡膠粉 2～7％木粉 1～5％十二烷基苯磺酸鈉 0.01～0.1％聚丙烯纖維 1～3％水 1～10％，其制備方法為①、將丁基膠乳加入反應釜中，在2～3轉(zhuǎn)/秒的攪拌速率下加入水楊酸鈉和平平加O；②、將復合防凍劑倒入反應釜中攪拌25～35分鐘；③、加入炭黑，升溫至45℃～55℃，攪拌25～35分鐘；④、加入油?；鶎籽趸桨坊撬徕c，升溫至65℃～75℃，攪拌55～65分鐘；⑤、在十二烷基苯磺酸鈉中加入水配成十二烷基苯磺酸鈉水溶液，將橡膠粉和木粉混合均勻后加入十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，邊加入邊攪拌，直到全部濕潤為止；⑥、將第5步固液混合物投到第4步的反應釜中，攪拌40～50分鐘；⑦、加入聚丙烯纖維，攪拌20～30分鐘后停止加熱，攪拌讓其冷卻至室溫后裝瓶。
為了防止本產(chǎn)品在加入輪胎后不與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應，本產(chǎn)品的pH值最好保持在7～9，因此在制備方法第7步停止加熱后，先冷卻至室溫再測試所得物pH值，如果其pH值不在7～9之間需將其調(diào)節(jié)為7～9，然后攪拌55～65分鐘， 再冷卻至室溫后裝瓶；如果其pH值為7～9，那么可直接冷卻至室溫后裝瓶。
所述復合防凍劑為甘油和乙二醇的混合物，其混合比為1∶2～2.5。
為了使橡膠粉在產(chǎn)品中有更好的分散性并且在堵漏時與扎孔的摩擦更大，在與木粉混合以前要進行表面活性化處理，本發(fā)明先將橡膠粉用高錳酸鉀溶液處理后再與木粉混合，高錳酸鉀與橡膠粉質(zhì)量比為1∶20～60。其處理方法為將橡膠粉泡在高錳酸鉀水溶液中，10～20分鐘后取出，用水清洗3次。
本發(fā)明的輪胎自補劑適用于任何車輛的橡膠輪胎，并可在輪胎內(nèi)長期使用。使用時，將輪胎氣門心取下，把胎內(nèi)的氣體完全放掉，然后把該產(chǎn)品從氣門心注入胎內(nèi)，最后給輪胎重新充氣裝上氣門心。當汽車在行駛中輪胎被扎破時，靠胎內(nèi)空氣壓力的作用使該產(chǎn)品與刺孔摩擦結(jié)成膠團，可將刺孔緊密地修復完好。由于使用了丁基膠乳作主要原料，其固化后的性質(zhì)與輪胎性質(zhì)基本相同，因而刺孔與該產(chǎn)品能很好的融為一體，完全不漏氣，避免了現(xiàn)有產(chǎn)品補胎后仍會緩慢漏氣的缺點。本發(fā)明的輪胎自補劑可在-40～110℃超大溫度范圍內(nèi)長期有效的使用，穩(wěn)定性好，并且無毒，無害，無異味，無腐蝕，不燃，不爆破，使用十分方便，可顯著延長車胎的使用壽命，同時確保行車安全。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例詳細介紹本發(fā)明。
本車輛輪胎自補劑，它由如下重量百分比的原料制備而成，丁基膠乳 45～70％水楊酸鈉 0.5～0.9％平平加O 0.2～0.5％復合防凍劑 15～30％油酰基對甲氧基苯胺磺酸鈉 0.8～2％炭黑 0.5～2％橡膠粉 2～7％木粉 1～5％十二烷基苯磺酸鈉 0.01～0.1％聚丙烯纖維 1～3％水 1～10％，其制備方法為
①、將丁基膠乳加入反應釜中，在2～3轉(zhuǎn)/秒的攪拌速率下加入水楊酸鈉和平平加O；②、將復合防凍劑倒入反應釜中攪拌25～35分鐘；③、加入炭黑，升溫至45℃～55℃，攪拌25～35分鐘；④、加入油?；鶎籽趸桨坊撬徕c，升溫至65℃～75℃，攪拌55～65分鐘；⑤、在十二烷基苯磺酸鈉中加入水配成十二烷基苯磺酸鈉水溶液，將橡膠粉和木粉混合均勻后加入十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，邊加入邊攪拌，直到全部濕潤為止；⑥、將第5步固液混合物投到第4步的反應釜中，攪拌40～50分鐘；⑦、加入聚丙烯纖維，攪拌20～30分鐘后停止加熱，繼續(xù)攪拌讓其冷卻至室溫后裝瓶。
上述原料更優(yōu)化的一個重量百分比范圍為丁基膠乳 50～60％水楊酸鈉 0.6～0.8％平平加O 0.3～0.4％復合防凍劑 25～30％油?；鶎籽趸桨坊撬徕c 1.2～1.6％炭黑 1.4～1.6％橡膠粉 4～6％木粉 2～3％十二烷基苯磺酸鈉 0.01～0.05％聚丙烯纖維 2～2.5％水 3～7.5％。
丁基膠乳是一種人造膠乳，所含異戊二烯的摩爾百分數(shù)為1.5～2％，分子中不飽和度極低，化學惰性高，所以機械穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性均極好，具有良好的耐老化、耐臭氧、耐天候、耐化學藥品性能。本發(fā)明以丁基膠乳為載體，成膜后氣密性好。所選丁基膠乳的總固體含量在48～60％之間，其黏度為1500～6000mpa·s。
本發(fā)明中，水楊酸鈉和平平加O配合使用，使膠乳的凍融穩(wěn)定性得以改善。水楊酸鈉加入量為0.5～0.9％時能顯著提高膠乳的凍融穩(wěn)定性。平平加O是優(yōu)良的膠乳穩(wěn)定劑，加入電解質(zhì)也不會使膠乳凝固，為使膠乳凍融后具有良好的流動性，同時添加0.2～0.5％的平平加O。
復合防凍劑為甘油與乙二醇的混合溶液，其中添加甘油與乙二醇復配的目的除了提高膠乳防凍性外，主要在環(huán)保方面起作用。含有甘油的自補劑萬一灑落到環(huán)境中，在烈日下爆曬40天也不會凝固，很容易被雨水稀釋沖走。甘油與乙二醇之比為1∶2～2.5。該復合防凍劑添加量為15～30％時，不僅可以使產(chǎn)品在-40℃正常使用，還能提高產(chǎn)品的流動性，獲得更好的補漏能力。
油?；鶎籽趸桨坊撬徕c是一種穩(wěn)定劑，對熱、機械作用的穩(wěn)定性高，適合做填充劑的配合用穩(wěn)定劑，加入0.8～2％為宜。
橡膠粉、木粉和炭黑作為補強劑，是用于堵輪胎扎眼的固體物質(zhì)，橡膠粉以20目以上為宜，木粉則要求80目以上，炭黑為100目以上，用量為橡膠粉2～7％，木粉1～5％，炭黑0.5～2％，橡膠粉可以是天然橡膠粉，也可以是各種合成橡膠粉、廢橡膠粉等，炭黑選擇N660。為了使橡膠粉在產(chǎn)品中有更好的分散性并且在堵漏時與扎孔的摩擦更大，在與木粉混合以前可以用高錳酸鉀溶液進行表面活性化處理，高錳酸鉀與橡膠粉質(zhì)量比例為1∶20～60，具體處理方法為將橡膠粉泡在高錳酸鉀溶液中，10～20分鐘后取出，用水清洗3次。用高錳酸鉀水溶液處理過后的橡膠粉能有更好的分散性和堵漏性。
十二烷基苯磺酸鈉是一種分散劑和濕潤劑，添加量為0.01～0.1％。用濕潤劑濕潤的補強劑能很好地與膠乳基料混合。
聚丙烯短纖維能夠增加輪胎扎孔處的聚合物堵塊強度，并且增加在輪胎內(nèi)的使用時間。聚丙烯短纖維的用量在1～3％之間，添加量小于1％時堵漏的效果不好，添加量大于3％時，纖維容易結(jié)團，導致該產(chǎn)品從氣門心灌入輪胎時受阻。短纖維長度為0.1～7mm，長徑比為5～40，該纖維密度0.91g/cm3，能均勻在分散在產(chǎn)品中而不發(fā)生沉淀。
為了防止本產(chǎn)品在加入輪胎后與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應，可以加入少量堿性物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH值，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，使輪胎自補劑pH值控制在7～9之間。當然，如果制備好的輪胎自補劑pH值本身已處于7～9之間，那么則無需再添加堿性物質(zhì)。其調(diào)節(jié)方法為在制備方法第7步停止加熱后，冷卻至室溫再測試所得物pH值，如果pH值不在7～9之間則加入堿性物質(zhì)將其調(diào)節(jié)為7～9，然后攪拌55～65分鐘， 再冷卻至室溫后裝瓶。
以下給出幾個本產(chǎn)品配方的實施例。


其中一個具體的制備方法為1、將丁基膠乳加入反應釜中，輕微攪拌下加入水楊酸鈉和平平加O；2、將乙二醇和甘油混合均勻，倒入釜中攪拌30分鐘；3、加入炭黑，升溫至50℃，攪拌30分鐘；4、加入油?；鶎籽趸桨坊撬徕c，升溫至70℃，攪拌60分鐘；5、將橡膠粉泡在高錳酸鉀溶液中，15分鐘后取出，用水清洗3次；6、將處理后的橡膠粉和木粉混合，并加入十二烷基苯磺酸鈉的水溶液中攪拌，直到全部濕潤為止；7、將上述第6步固液混合物投到反應釜中，攪拌45分鐘；8、加入聚丙烯纖維，攪拌25分鐘后停止加熱；9、加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值為7～9之間，攪拌60分鐘，冷卻至室溫，裝瓶。
對本產(chǎn)品的性能測試1、刺穿修補性將一輛越野車輪胎的氣門心拔下，氣泄完后，從氣門心裝入自補劑450～600ml，裝上氣門心，充氣至輪胎標準氣壓。用直徑6mm的錐子將輪胎刺破，隨即開車行駛，車輪旋轉(zhuǎn)2圈以內(nèi)刺孔既被補住。重復5次刺孔，輪胎依然在每次刺孔后旋轉(zhuǎn)2圈的時間內(nèi)將刺孔補住，進行胎壓測量幾乎無法發(fā)現(xiàn)輪胎氣壓的損失。然后將越野車在路況惡劣的情況下使用3個月，不對輪胎進行補氣，3個月后被刺孔的輪胎依然沒有漏氣現(xiàn)象發(fā)生。
2、防凍性將制備的自補劑于-40℃下保存3小時，自補劑沒有凍結(jié)，依然具有良好的流動性。恢復至室溫，狀態(tài)仍舊沒有改變。重復5次冷凍，該自補劑狀態(tài)始終沒有改變。
3、高溫穩(wěn)定性將自補劑在110℃的高溫下放置1天，然后冷卻至室溫，自補劑依然沒有發(fā)生性狀的改變。
4、車輛行駛的平衡在輪胎未加自補劑時將車輛行駛至極限速度，再由極速狀態(tài)急剎車至停下。然后根據(jù)不同輪胎規(guī)格，在車輛每個輪胎中加入等量的300～600ml自補劑，進行上述提速和剎車駕駛，未感覺到加了自補劑的車輛跟沒加自補劑的車輛在行駛時有明顯區(qū)別。
權利要求
1.一種車輛輪胎自補劑，其特征在于它由如下重量百分比的原料制備而成，丁基膠乳 45～70％水楊酸鈉 0.5～0.9％平平加O0.2～0.5％復合防凍劑 15～30％油酰基對甲氧基苯胺磺酸鈉 0.8～2％炭黑 0.5～2％橡膠粉 2～7％木粉 1～5％十二烷基苯磺酸鈉 0.01～0.1％聚丙烯纖維 1～3％水 1～10％，其制備方法為①、將丁基膠乳加入反應釜中，在2～3轉(zhuǎn)/秒的攪拌速率下加入水楊酸鈉和平平加O；②、將復合防凍劑倒入反應釜中攪拌25～35分鐘；③、加入炭黑，升溫至45℃～55℃，攪拌25～35分鐘；④、加入油?；鶎籽趸桨坊撬徕c，升溫至65℃～75℃，攪拌55～65分鐘；⑤、在十二烷基苯磺酸鈉中加入水形成十二烷基苯磺酸鈉水溶液，將橡膠粉和木粉混合均勻后加入十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，邊加入邊攪拌，直到全部濕潤為止；⑥、將第5步固液混合物投到第4步的反應釜中，攪拌40～50分鐘；⑦、加入聚丙烯纖維，攪拌20～30分鐘后停止加熱，攪拌讓其冷卻至室溫后裝瓶。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛輪胎自補劑，其特征在于所述復合防凍劑為甘油和乙二醇的混合物，其混合比為1∶2～2.5。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛輪胎自補劑，其特征在于制備過程中先將橡膠粉用高錳酸鉀溶液處理后再與木粉混合，高錳酸鉀與橡膠粉質(zhì)量比為1∶20～60，其處理方法為將橡膠粉泡在高錳酸鉀溶液中，10～20分鐘后取出，用水清洗3次。
4.根據(jù)權利要求1所述的車輛輪胎自補劑，其特征在于所述制備方法第7步停止加熱后冷卻至室溫測試所得物pH值，如果其pH值不在7～9之間將其調(diào)節(jié)為7～9，然后攪拌55～65分鐘，再冷卻至室溫后裝瓶。
5.根據(jù)權利要求1所述的車輛輪胎自補劑，其特征在于所述原料的重量百分比為，丁基膠乳 50～60％水楊酸鈉 0.6～0.8％平平加O 0.3～0.4％復合防凍劑25～30％油?；鶎籽趸桨坊撬徕c 1.2～1.6％炭黑 1.4～1.6％橡膠粉4～6％木粉 2～3％十二烷基苯磺酸鈉 0.01～0.05％聚丙烯纖維2～2.5％水3～7.5％。
6.根據(jù)權利要求5所述的車輛輪胎自補劑，其特征在于所述原料的重量百分比為，丁基膠乳55％水楊酸鈉0.7％平平加O 0.3％復合防凍劑 28％油酰基對甲氧基苯胺磺酸鈉1.4％炭黑1.5％橡膠粉 5％木粉2.5％十二烷基苯磺酸鈉0.01％聚丙烯纖維 2.2％水 3.39％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛輪胎自補劑，它由如下原料按一定的方法制備而成丁基膠乳、水楊酸鈉、平平加O、復合防凍劑、油酰基對甲氧基苯胺磺酸鈉、炭黑、橡膠粉、木粉、十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯纖維和水。當汽車在行駛中輪胎被扎破時，靠胎內(nèi)空氣壓力的作用使注入胎內(nèi)的本產(chǎn)品與刺孔摩擦結(jié)成膠團，可將刺孔緊密地修復完好。由于刺孔與本產(chǎn)品能很好的融為一體，完全不漏氣，避免了現(xiàn)有產(chǎn)品補胎后仍會緩慢漏氣的缺點。本產(chǎn)品可在－40～110℃超大溫度范圍內(nèi)長期有效的使用，穩(wěn)定性好，并且無毒，無害，無異味，無腐蝕，不燃，不爆破，使用十分方便，可顯著延長車胎的使用壽命，同時確保行車安全。
文檔編號B29C73/00GK1962803SQ20061009522
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權日2006年11月21日
發(fā)明者崔集 申請人:崔集