轮胎抗扎防爆胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种充气轮胎自动补胎用的密封胶及制备方法。主要由胶粘剂，硫化剂，稳定剂，补强剂，增稠剂和水组成。所用的胶粘剂为胶乳，是本发明专利技术的主体。另外，本发明专利技术还可以加入其它助剂，如缓蚀剂、防冻剂、湿润剂和膨润土、羧甲基纤维素等，以增加功效和辅助作用。本发明专利技术制备是在搅拌釜中进行，硫化过程是在７０℃温度下发生的。本发明专利技术具有不易挥发、不腐蚀轮辋、有效期长和补漏坚固等特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充气轮胎自动补胎用的密封胶，是一种有机化工产品。自从英国人邓录普1888年专利技术充气轮胎以来，给世人带来了快捷舒适的同时，也带来了使人们烦恼的一系列问题车轮在行驶中会被地面上的钉子或尖物扎破，造成急剧泄气或慢撒气，如若长距离高速行驶，会使轮胎内积聚的温度越来越高、压力越来越大，一旦被扎破，压缩空气从扎眼处外溢时，易使轮胎发生爆破的事故。轻者使车轮半路抛锚，重者会发生翻车撞车事故，甚至发生车毁人亡的恶性事件。因此，使轮胎在车行驶中一旦被扎破泄气时，能自动地将扎眼补好，保证车辆继续安全运行就成为人们美好的愿望。在人们孜孜不倦地追求这个美好愿望的同时，一代接一代的新产品问世，一代又一代的产品遭淘汰，原因各有不同。有的产品沉淀结团影响车辆的动平衡，有的产品腐蚀轮胎，有的产品不能在严寒条件下使用，有的产品因易挥发而失效等等。例如，一种叫“堵漏灵”的产品，初始效果还可以，两月后失效。查其原因，轮胎内已无这种产品挥发贻尽。除了以上缺点外，自动补胎剂最大的问题是持久性差，原因就是只能堵塞扎眼，而不能在扎眼内形成一个三维整体结构，一旦遇到特殊情况，堵塞物会挤出而失效。自动补胎有两个技术问题，一是扎眼时当即补得住，不能使轮胎漏气；二是补得牢，使轮胎扎眼补住，长期不漏气。只有这两个技术指标实现了，这个产品才能算是可信赖的产品。纵观历史一代一代产品被淘汰，原因不是出在当时“补得住”上，而是出在长期“补得牢”上。当时效果还可以，就是持久性差，即使是号称美国NO.1号“优超驶”轮胎超级自动补漏剂也没有解决这个技术问题。本专利技术的目的是提供一种既补得住，又补得牢的轮胎抗扎防爆胶及这种胶的制造方法。本专利技术主要是由胶粘剂，硫化剂，稳定剂，补强剂，增稠剂和水等组成。胶粘剂是本专利技术的主体，是橡胶生产过程中的胶乳。本专利技术中的稳定剂是调解PH值的，可以说是调解酸碱度试剂。稳定剂在本专利技术中的量，是使最终合成物PH值为8～10。除稳定剂外，本专利技术其它各组成物含量按重量百分比为胶 乳 20％～60％；硫化剂 0.35％～16％；补强剂 3.5％～33％；增稠剂 0.4％～2％；水 5％～60％。由于稳定剂是用来调解PH值，如果使用强碱性物质，其重量百分比为0.1％～0.3％。本专利技术所用的胶乳可以是天然胶乳，各种合成胶乳和各种人工胶乳。为了实现本专利技术的目的，组成物中的胶乳要经过硫化过程，因此，本专利技术使用了硫化剂。本专利技术所用的硫化剂，一个具体实例是由硫磺、氧化锌和硫化促进剂组成，三种物质重量百分比为硫磺28.6％～43.8％；氧化锌 37.5％～57.1％；硫化促进剂 14.3％～18.7％。本专利技术中的补强剂是堵轮胎扎眼用的固体物质，由20目以下橡胶粉、100目以下木粉和炭黑组成。橡胶粉可以是天然橡胶粉，各种合成橡胶粉，各种废橡胶粉。补强剂中的三种物质按重量百分比分别是橡胶粉 31％～57.1％；木粉24％～28.6％；炭黑14.3％～45％。由上述补强剂组成的本专利技术，可以堵6mm的扎眼到几微米的细孔。稳定剂是稳定胶乳而加入的，使胶乳呈弱碱性。稳定胶乳可以通过调节PH值来实现，改变PH值最直接的办法是加入碱性物质，因此，稳定剂实际上是一种碱或碱性物，如NaOH、KOH或NaHCO3等。增稠剂是为提高本专利技术的浓度而加入的，由于本专利技术中有补强剂，如橡胶粉、木粉、炭黑等固体物，在浓度偏低时，会产生沉淀，产生的沉淀会影响车辆的动平衡和补胎的持久性。通过增稠，使各种固体物质均匀地悬浮在胶液中。能够使胶液中的固体物悬浮的增稠物质有羧甲基纤维素，甲基纤维素，酪素，明胶，骨胶等。本专利技术中的水是用来分散胶乳和硫化胶乳，使两者处于悬浮状态。硫化胶乳处于悬浮状态时，分子之间不产生交联，不能增大分子团。硫化胶乳的外观与普通胶乳或未硫化胶乳没有多大区别。它是硫化的橡胶粒子在水介质中的胶态悬浮体，但脱水后粒子能互相粘着而生成连续的胶膜。没有脱水前，始终处于分散状态，橡胶粒子的布朗运动与普通胶乳中的相似，速度略快。硫化胶乳的稳定度与制造它的原胶乳的稳定度相同。从上述配方中，不难看出本专利技术的特点就在于用硫化胶乳作为胶粘剂，以不同粒度的橡胶粉、木粉、炭黑做为补强剂。它的工作原理就是当轮胎在行进中被扎破以后压缩空气从扎眼中急剧外溢之始就将各种补强剂、和胶粘剂一起带入扎眼中，将扎眼在瞬间补好，不再漏气。挤入扎眼中各种补强剂和胶粘剂混合挤压在一起，这时作为胶粘剂的硫化胶乳脱水(液)后开始交联，由线性大分子交联成立体网状的弹性橡胶体，紧紧地与扎眼粘连在一起，永久性地将扎眼补牢。这不但保证被扎眼时轮胎不漏气，而且长期保证轮胎不漏气。本专利技术的胶乳，由于水的存在，在脱水前处于分散状态。经硫化后成为硫化胶乳，仍保持分散悬浮态。一旦轮胎出现孔洞，硫化胶乳立即进入孔洞，并随之脱水。硫化胶乳脱水后，开始交联，形成立体网状的弹性橡胶体。网状的弹性橡胶体内，存在尺寸不同的空间，或者说孔。由于加入了补强剂，补强剂中的大颗粒物，如橡胶粉，进入大孔中，并同孔周围的硫化胶乳结合，使大孔堵住，网状空间消失。对于网状空间的中孔，由木粉填充，小孔由炭黑和小分子尺度的胶乳填充。由于有上述各物的存在和过程发生，在轮胎的扎眼内形成致密的不透气胶膜，而且能长期保持。为了使本专利技术适应各种温度环境，本专利技术使用了抗冻剂。它可以是乙二醇，1、2丙二醇，甘油，二甘醇等等。上述物质与水混合后，可以大大降低水的冰点，而胶乳就是“水包油”型的乳化液，所以上述抗冻剂与胶乳中的水混合，就可以降低硫化胶乳的冰点，使整个胶液在零度直到零下60℃时均能保持稳定，从而保证在低温下抗扎防爆效能正常发挥。本专利技术可以加入缓蚀剂。加入缓蚀剂的目的是防止本专利技术对轮辋产生腐蚀。加入本专利技术的缓蚀剂可以是硼砂，亚硝酸盐，铬酸盐，钼酸盐，钨酸盐等。为使胶粉、木粉、炭黑等顺利加入胶乳中，本专利技术使用了湿润剂，它可以是十二烷基硫酸钠，洗衣粉、肥皂等。用湿润剂湿润的补强剂会很好地与胶乳混合。上述湿润剂同时也是胶乳的稳定剂。本专利技术使用膨润士，它即是增稠剂也是一种补强剂，作为增稠剂它可以吸收大于本身10倍的水，使自己膨胀增加胶乳的粘度。作为补强剂，它是200目的细粒子土，可以堵塞200目以下的佃眼，提高本产品的补强性。本专利技术使用的羧甲基纤维素既是增稠剂，也是稳定剂。本专利技术制备是在搅拌釜中进行的，工艺流程如下1、将一定量的胶乳投入搅拌釜中，如果需要防冻剂，则加入防冻剂。对防冻剂为乙二醇，加入二分之一重的乙二醇；2、配制稳定剂。如需缓蚀剂，则同稳定剂一并配制。对于稳定剂是氢氧化钠，缓蚀剂是硼砂和亚硝酸钠时，将氢氧化钠、硼砂、亚硝酸钠溶解在8倍的水中；3、将配好的稳定剂或稳定剂和缓蚀剂的混合液倒入搅拌釜中；4、将补强剂中的中小颗粒固体物加入搅拌釜中搅拌，搅拌时间为20～60分钟；5、将硫化剂和增稠剂一并徐徐投入搅拌釜中，在搅拌釜中搅拌10～30分钟；6、将搅拌釜中的混合物硫化。在30～60分钟内加热到70℃，在70℃下保持30～60分钟，然后于投到搅拌釜中；7、如果加入防冻剂，可将过程中剩余的防冻剂投入搅拌釜中；8、将补强剂中的大颗粒固体物充分混合，如需湿润剂，将溶有十二烷基硫酸钠的同等重量的水溶液与其混合翻动，直到全部湿润为止，并投本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎抗扎防爆胶，其特征是由胶乳，硫化剂，稳定剂，补强剂，增稠剂和水组成，胶乳，硫化剂，补强剂，增稠剂和水的含量按重量百分比为：胶乳 ２０～６０％硫化剂 ０．３５～１６％补强剂 ３．５～３３％增稠剂 ０．４～２％水 ５ ～６０％稳定剂的含量，是使组合物的ＰＨ值为８～１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔繁清，
申请(专利权)人：孔繁清，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]