用于修补轮胎的高性能环保密封剂组合物制造技术

提供了一种环保穿孔密封组合物，其包括天然橡胶胶乳，适当地具有受控粒径的高度过滤的天然橡胶胶乳，以及包括水、甘油和丙二醇的含水防冻剂。含水防冻剂具有与常见的乙二醇基防冻剂相似的粘度特性，但不含乙二醇。该穿孔密封组合物避免了乙二醇对环境的危害，在‑30℃及更低温度下仍然有效。

High performance environmental sealing sealant composition for repair of tires

An environmental perforated sealing composition is provided, which includes natural rubber latex, highly qualified natural rubber latex with controlled particle size, and water containing antifreeze agent including water, glycerin and propylene glycol. The water cut antifreeze is similar to the common ethylene glycol antifreeze, but does not contain ethylene glycol. The hole sealing composition to avoid the harm of ethylene glycol on the environment, is still valid in 30 DEG C and lower temperature.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修补轮胎的高性能环保密封剂组合物相关申请本专利申请要求于2015年4月1日提交的美国临时申请No.62/141,377和于2016年2月29日提交的美国专利申请No.15/057,015的优先权。
本专利技术涉及一种用于修补轮胎穿孔的环保密封组合物。
技术介绍
各种已知的轮胎密封剂都含有乙二醇作为防冻剂。防冻剂是为了密封剂能够在寒冷的冬季温度(有时接近-30℃或更低)下仍然有效。但是，乙二醇对环境是有毒害的。各种改良过的轮胎密封剂使用其它比乙二醇更环保的有机防冻剂。Cegelski等人的两个美国专利7,388,041和7,868,061都公开了一种穿孔密封组合物，其至少包括橡胶胶乳和防冻剂。防冻剂可以是甘油、乙酸钾或甘油和乙酸钾的溶液，其与水适当混合。授权给Sulemanji的美国专利8,772,370公开了一种穿孔密封组合物，其至少包括橡胶胶乳和防冻剂水溶液。防冻剂水溶液包括防冻剂，其选自由三甲基甘油、二甲基亚砜及其组合构成的组。虽然已知的改良过的轮胎密封剂具有不同优点，但它们通常不具有乙二醇基轮胎密封剂的粘度，尤其是在非常低的温度下。因此需要或需求一种环保轮胎密封剂组合物，这种轮胎密封剂组合物的粘度特性与含乙二醇的轮胎密封剂相似。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于修补轮胎的改进穿孔密封剂。该穿孔密封剂包括约25-75％(以重量计)的天然橡胶胶乳和约25-75％(以重量计)的防冻剂水溶液。合适的天然橡胶胶乳是高度过滤的天然橡胶胶乳，其基本不含凝结剂。防冻剂水溶液包括，以溶液的重量计，约10-50％(以重量计)的水、约20-60％(以重量计)的甘油和约20-60％(以重量计)的丙二醇。防冻剂水溶液设计成具有与已知的乙二醇基防冻剂溶液的粘度相似的粘度特性。通过取消乙二醇，防冻剂水溶液比乙二醇基防冻剂溶液更环保。由于防冻剂水溶液具有所需的的粘度特性，穿孔密封剂在-30℃及更低温度下仍然有效。高度过滤的天然橡胶胶乳可以将其通过网状过滤器进行过滤以除去凝结剂，适当地形成约400微米或更小的平均粒径。这使得环保穿孔密封剂能够通过轮胎的阀杆注入，而无需去除内芯和密封件。尽管密封剂的粘度较低，但密封剂成分的组合仍能够对轮胎穿孔进行高效密封。考虑到上述问题，本专利技术的特征和优点是提供一种用于修补轮胎的环保高性能密封剂，其易于注射并且在宽的使用温度范围内有效。本专利技术的详细说明本专利技术的环保穿孔密封组合物包括约25-75％(以重量计)的天然橡胶胶乳，适当地约30-70％(以重量计)，或约35-65％(以重量计)，或约40-60％(以重量计)或约45-55％(以重量计)。天然橡胶胶乳应当基本不含凝结剂，适当地具有约400微米或更小的平均粒径。通过筛网过滤天然橡胶胶乳来制备高度过滤的天然橡胶胶乳可以实现这个。筛网可以具有约300-500微米的筛孔，适当地约400微米。将天然橡胶胶乳泵过筛网，使天然橡胶胶乳具有细腻的自由流动状态，这使其能够在不去除内芯和密封件的情况下通过轮胎的阀杆。高度过滤的天然橡胶胶乳也可以生物可降解橡胶胶乳。在一个实施例中，天然橡胶胶乳可以包括约55-65％(以重量计)的天然橡胶，至多约0.25％(以重量计)的氨，余量基本为水。一种合适的如上所述的高效过滤的天然橡胶胶乳由Centrotrade橡胶有限公司(CentrotradeRubber,Inc.)销售，商品名为CENTEXHF。CENTEXHF的总固体含量为约61-63％(以重量计)，干天然橡胶含量为约59-61％(以重量计)，氨含量为约0.60-0.80％(以重量计)，余量基本为水，它是生物可降解的。本专利技术的环保穿孔密封组合物包括约25-75％(以重量计)的防冻剂水溶液，适当地约30-70％(以重量计)，或约35-65％(以重量计)，或约40-60％(以重量计)或约45-55％(以重量计)。防冻剂水溶液包括约10-50％(以重量计)的水，适当地约15-35％(以重量计)的水；约20-60％(以重量计)的甘油，适当地约30-45％(以重量计)的甘油；以及约20-60％(以重量计)的丙二醇，适当地约30-45％(以重量计)的丙二醇。防冻剂水溶液不含乙二醇，穿孔密封组合物不含乙二醇。环保穿孔密封组合物可以任选地包括无机粉末，适当地平均粒径为约150纳米或更小，或约100纳米或更小的超细无机粉末。无机粉末可以至多为穿孔密封组合物的约5％(以重量计)，适当地约0.5-2.5％(以重量计)。合适的无机粉末包括但不限于碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙、硫酸钡、氧化铝等。当存在超细无机粉末时，其与高度过滤的天然橡胶胶乳结合，有助于对穿孔轮胎形成强力持久的密封和修补。此外，由于超细无机粉末和高度过滤的天然橡胶胶乳都具有受控的粒径，所以在不去除内芯和密封件的情况下，穿孔密封组合物仍然可以通过轮胎的阀杆。示例按以下百分比将以下成分混合在一起制备环保穿孔密封剂组合物。五个批次的HF高度过滤的天然乳胶橡胶由供应商进行机械稳定性测试。对每批高度过滤的天然胶乳橡胶以14,000rpm速度进行搅拌，直到出现乳胶不稳定，表现为少量(约1％)的天然胶乳橡胶产生凝结。测量从开始搅拌到开始凝结的时间(以秒为单位)。根据上述配方，将五批次中的每一批转化成轮胎密封剂。将每种轮胎密封剂加入由IllinoisToolWorksInc.公司提供的与压缩机套件一起使用的OEM瓶中，用于将轮胎密封剂注入轮胎。将轮胎密封剂的瓶子在70℃的烘箱中放置24小时。轮胎的阀也在70℃下放置。在每种情况下，在不去除内芯和密封件的情况下，通过阀杆注入轮胎密封剂。测量每种轮胎密封剂的注射压力。最大压力是开始注射过程所需的初始压力。压力下降是一旦注射过程开始，维持过程所需的压力。如下表1所示，高度过滤的天然橡胶胶乳的较高机械稳定性(超过1050秒)通常使注射更加容易，表现为注射压力较低。表1：机械稳定性和注射压力利用与含乙二醇的传统穿孔密封组合物相同的设备和技术，将穿孔密封组合物通过轮胎的阀杆注入。可以在不去除阀杆的内芯和密封件的情况下注射穿孔密封组合物。本文中所述的本专利技术实施方案是目前优选的。在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和改进。本专利技术的范围由所附权利要求书限定，权利要求书包括了落在等同物的含义和范围内的所有改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿孔密封组合物，包括：约25至约75％(以重量计)的天然橡胶胶乳，其机械稳定性超过约1050秒；以及约25至约75％(以重量计)的防冻剂水溶液；其中所述防冻剂水溶液包括，以所述溶液的重量计，约10‑50％(以重量计)的水、约20‑60％(以重量计)的甘油和约20‑60％(以重量计)的丙二醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.01 US 62/141,377;2016.02.29 US 15/057,0151.一种穿孔密封组合物，包括：约25至约75％(以重量计)的天然橡胶胶乳，其机械稳定性超过约1050秒；以及约25至约75％(以重量计)的防冻剂水溶液；其中所述防冻剂水溶液包括，以所述溶液的重量计，约10-50％(以重量计)的水、约20-60％(以重量计)的甘油和约20-60％(以重量计)的丙二醇。2.根据权利要求1所述的穿孔密封组合物，其中所述天然橡胶胶乳基本不含凝结剂。3.根据权利要求2所述的穿孔密封组合物，其中所述天然橡胶胶乳是经过高度过滤的。4.根据权利要求1所述的穿孔密封组合物，其中所述天然橡胶胶乳具有约400微米或更小的平均粒径。5.根据权利要求1所述的穿孔密封组合物，其中所述天然橡胶胶乳包括天然橡胶和氨。6.根据权利要求1所述的穿孔密封组合物，其中所述穿孔密封组合物包括约40至约60％(以重量计)的所述天然橡胶胶乳和约40至约60％(以重量计)的所述防冻剂水溶液。7.根据权利要求1所述的穿孔密封组合物，其中所述防冻剂水溶液包括，以所述溶液的重量计，约15-35％(以重量计)的水、约30-45％(以重量计)的甘油和约30-45％(以重量计)的丙二醇。8.一种穿孔密封组合物，包括：约35至约65％(以重量计)的天然橡胶胶乳；以及约35至约65％(以重量计)的防冻剂水溶液；其中所述防冻剂水溶液包括，以所述溶液的重量计，约15-35％(以重量计)的水、约30-45％(以重量计)的甘油和约30-45％(以重量计)的丙二醇。9.根据权利要求8所述的穿孔密封组合物，其中所述天然橡胶胶乳基本不含凝结剂。10.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：希斯·N·苏雷曼吉，勃兰特·A·海那，布莱恩·道格拉斯·史密斯，马丁·帕特里克·斯宾德勒，亨利·弗里德里齐·费迪南·克莱姆，戈登·切特斯基，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US