用于密封充气内胎和无内胎轮胎的密封剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了流动密封剂组合物，它特别适用于自行车轮胎内胎等等。其改进包括一种用于密封剂组合物的新型颗粒，它十分适于封闭堵塞物中的孔隙。其它的改进包括作为密封剂一部分的平衡的纤维组分。此外，通过优选使用高含量的例如大于约６０％的１，２－亚乙基二醇配制载带流体，以显著减小由于气体扩散造成的损失。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于密封无内胎或有内胎的充气轮胎的密封剂。具体地说，本专利技术涉及一种在载带流体中包含纤维状和颗粒状物质的流动密封剂。充气轮胎部件通常可分为内胎型，其中由外胎限定充满加压空气的内胎，或者无内胎型，其中加衬的外胎被密封到金属轮子的轮缘上，并由外胎和轮缘限定充满加压空气的空间。内胎型轮胎最普遍地用于较小的轮子，例如摩托车轮和自行车轮。无内胎型轮胎最普遍地用于汽车和其它较大的运输工具。有几种有内胎和无内胎的充气轮胎密封剂是公知的。这些密封剂通常可分成三类。第一类包括在内胎或轮胎的内侧形成基本固定层的密封剂。这种密封剂有足够软的稠度，能环绕刺穿物体而密封，或者流入刺穿物体所留下的孔内。但是，这种密封剂不能很好地适用于内胎，这主要是由于将密封剂的固定层施加到内胎的内侧有困难。这种密封剂还是粘性的，从而使放气后的内胎壁粘到一起，除非对其表面进行处理或复盖以防止此现象发生。第二类密封剂包括在注入或复盖刺孔后立刻凝胶化或干燥的物质。一般在轮胎或内胎被刺穿后将这种密封剂置于轮胎或内胎中。这种密封剂的寿命短，并因而不能用作轮胎或内胎的永久添加物。这种密封剂还能引起如上所述的放气后内胎内侧表面间的粘结。此外，有一种显著可能发生的事，即这种类型的密封剂将长久地堵塞内胎或轮胎的空气阀，特别是在频繁放气以便在各种行驶条件下调整压力的自行车轮胎中更是如此。第三类密封剂的特征是“流动”密封剂。这种类型的密封剂一般在载带流体中包含纤维状的和颗粒状的物质。载带流体则在长时间内不应显著地干燥、凝胶化、或有稠性方面的其它改变，而流体则在内胎中要持续几年。该密封剂应是流动的。足以当轮胎不快速转动时落到轮胎的底部，并且流动得足以当轮胎快速转动时由于离心力而环绕内胎或轮胎内侧的外部均匀分布。当轮胎被刺穿并且压力迫使密封剂通过不太大的孔时，纤维和颗粒被刮入刺孔中，并被压紧在那里以形成防止漏气的堵塞物。作为一个替代的方案，很多使用某种漏气防护装置的骑自行车的人选用防刺内胎或轮胎内衬。防刺内胎简单地用其厚度预防止漏气，防刺内胎的厚度通常为4毫米或更厚。从而许多穿刺物体将不能刺透轮胎或内胎。但是，防刺内胎不能防止大于约6毫米的物体的穿刺，并且它们还很重。由于这些原因，据信多半的骑车人不愿使用它们。此外，防刺内胎具有更大的刚性，它损害了包含它们的车轮的行驶质量。轮胎内衬是一条坚韧的塑性带状物，它们环绕放置在内胎和轮胎外胎面之间的轮胎内侧。轮胎内衬使得能够借助它们的韧性防止某些轮胎穿刺，而一般轮胎内衬造成的主要防护性能是简单地由于它们所具有的额外的厚度。由于轮胎内衬在其最厚点处的厚度一般小于2毫米，所以它们比防刺内胎具有更小的重量造成的损害。但是它们所提供的防护显著地小于防刺内胎。轮胎内衬还是刚性的，足以对车轮的行驶质量具有损害作用。上述的流动密封剂提供了许多超过其它类型密封剂和防刺内胎或轮胎内衬的优点。流动密封剂据信是最适用于内胎，这是因为它们容易使用，并且不使内胎的内侧表面粘结在一起，或者当一些密封剂通过刺孔逸出时，不使内胎粘附在轮胎上。再有，这种类型的密封剂在其不变硬的情况下，不具有长久堵塞空气阀的倾向。此外，这类密封剂的流动性对于密封特殊类型的刺孔具有重要的优点。例如，发生在内胎或轮胎侧面的刺孔需要密封剂具有足够的流动性以到达这些区域。虽然这类密封剂看来提供了许多优点，但据信只有少量百分数的消费者流行使用它。本专利技术人相信，这是由于现有的这种类型的密封剂在有关小内胎，特别是自行车内胎方面已远不能令人满意。有关这类密封剂的问题之一是，对于满足环绕内胎内侧进行喷撒的要求而言，它们通常是太粘了。对于给出的一般密封剂的用量，仅仅是如果在正常使用时密封剂有足够的流动性以便容易围绕内胎内侧流动，轮胎的全部外面范围才能由该密封剂防护。在这方面，与密封剂质量有关的密封剂的粘度是有限制的。对于给定的粘度，较大的质量将更为流动。流动密封剂的粘度与载带流体中所含纤维和颗粒物质的浓度和组成强烈相关。使用这些组份的较小浓度比较容易使流动密封剂有较小的粘性。但是，仅仅靠减小纤维或颗粒的浓度来达到满意的粘度将大大减小密封剂的总有效性，特别是对于自行车轮胎的使用而言更是如此。自行车轮胎存在的问题与无内胎卡车轮胎无关，无内胎卡车轮胎比内胎更容易密封。其一个原因是在无内胎轮胎各层中的橡胶不象内胎橡胶那样处于高度的张力水平之下。其结果是无内胎轮胎中的刺孔不象通常内胎中那样趋于“弹性开孔”。此外，无内胎轮胎的厚度要比内胎厚度大得多。由于许多原因，自行车内胎的密封是特别困难的。自行车内胎比较薄并且要求高的充气压力，这需要密封剂具有显著的密封能力。此外，由于自行车轮胎的圆形横截面，轮胎外胎面区域不能用大量一般使用的密封剂完全覆盖。因为自行车轮胎内的空气体积小，所以密封剂还必须很迅速和彻底地实现密封，同时因为量小，所以密封剂的损失很小。由于在内胎中使用少量的载带流体，所以堵塞物还必须渗出很少量的载带流体。因为使用少量的密封剂，这些特殊的困难由于需要低粘度的密封剂而复合在一起。尽管密封剂中的纤维状和颗粒状物质二者都包含在刺孔内引发和形成的堵塞物中，但据信颗粒状物质的主要作用是封闭堵塞物中纤维之间的空间。也就是说，没有颗粒状物质，堵塞物将更多地是孔状的。如果堵塞物中的孔不足以被封闭，那未堵塞物将被大量渗出。适当配制的混合物应当是渗出很少，但据信大多数现有的市售混合物，对适用于自行车内胎或其它小轮胎或内胎而言，排出量是太多了。而不以显著的速率渗出的那些混合物所含的载带流体，对于选用于自行车轮胎而言则是太粘了。最后，显著份额的自行车内胎中的流体载体物质通常由气体扩散方式通过薄的内胎损失掉。配制流动密封剂的首要问题是，在改进密封剂的一个性能时经常将恶化其它的性能。例如通过使用低粘性的载带流体以改进给定密封剂的流动性将增加流体渗出的倾向。如果通过减少纤维状或颗粒状物质的量改进密封剂的流动性，那么密封剂堵塞大孔的能力将显著地减小。本专利技术通过提供一种长期持久的和高流动性的密封剂而克服了这些问题，它具有突出的堵塞刺孔的能力，并呈现出很低的渗出速率。按照本专利技术，提供了一种用于密封无内胎轮胎或内胎的组合物。该组合物包含一种所期望的载带流体和密封剂的混合物。该载带流体载带和悬浮密封剂的纤维状和/或颗粒状的物质。纤维状的或颗粒状的物质当被压入孔中时，可被定义为封闭无内胎轮胎或内胎上的孔的“堵塞物”。堵塞物一般具有在纤维状或颗粒状物质中形成的许多孔。较佳的是，组合物显著地减少载带流体通过无内胎轮胎或内胎的扩散;该密封剂包括一种物质，它非常适于借助堵塞物中产生的压力梯度进入孔内并环绕堵塞物的纤维状的或颗粒状的物质;并且该密封剂由这样一种物质构成，其残留物全部悬浮在载带流体中并且不由此沉淀。但是应当理解的是，该组合物仅能包括上述特性中的一个或两个。关于减少载带流体扩散的组合物，载带流体基本上仅由具有足够小的K值和/或足够小的蒸气压和/或具有小的PI-PO值的组分组成。PI和PO分别是内胎内侧和轮胎外侧的分压。而K值是在规定整个时间内流体通过轮胎扩散损失和分压差别之间关系的等式中求得的比例常数。在一个优选的实施方案中，为显著减小这种扩散，载带流体包含大于约60%(体积)的1，2-亚乙基二醇。关于包括足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封无内胎轮胎或内胎的组合物，包括：用于封闭无内胎轮胎或内胎中产生的孔洞的密封剂：以及用于载带所述密封剂的载带剂；其中所述密封剂和所述载带剂之一包含用于显著减少至少部分所述载带剂通过无内胎轮胎或内胎扩散的第一试剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RR包曼，BC包曼，
申请(专利权)人：佩斯马克有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]