一种环保高效补胎剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种环保高效补胎剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该补胎剂由如下组份组成：天然橡胶胶乳、橡胶粒子、聚乙烯醇、微纤丝化植物纤维、细菌纤维素、胶态二氧化硅、十二烷基硫酸钠，去离子水；所述橡胶粒子的粒径为0.1‑2mm；所述微纤丝化植物纤维的平均直径为80‑120nm；所述胶态二氧化硅的平均直径为1‑10nm；细菌纤维素的纤维束平均直径为40‑60nm。本发明专利技术的产品与现有技术相比在气密性和注入性能方面得到了进一步提高，同时天然环保无污染。

A kind of environmental friendly and high efficiency tyre mending agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种环保高效补胎剂及其制备方法
本专利技术涉及一种环保高效补胎剂及其制备方法。
技术介绍
目前汽车轮胎修补剂主要有两种：一种是不充气的液体型修补剂，在汽车行驶前提前注入到轮胎中，在汽车行驶中，车轮滚动，车轮内部产生离心力，在离心力的作用下，液体型修补剂均匀分布于轮胎内部。在爆胎或轮胎穿孔时，液态修补剂能够在短时间内达到空洞处，进行修补粘合以阻止漏气；但这种修补方式的凝结时间过长，且凝结后效果差，不耐磨，易再次漏气。同时长期在轮胎内注入液体，会影响汽车动平衡，对轮胎造成不可修补的磨损，汽车行驶会有震动和噪音。另一种是充气轮胎修补气雾剂，汽车行驶途中发生爆胎或穿孔时，均匀分布在汽车轮胎内的被充入气体和补胎液体组分，对进行补胎；这种修补方式的凝结效果也非常差，在补漏剂中添加木粉粒，虽提高了一定耐磨性，但严重降低流动性、粘结性能，导致补漏时间长，气压不足。用于临时修补穿孔轮胎的系统是已知的，例如，包括含有补胎剂的耐压容器和高压空气源(例如压缩机)的系统，以将密封剂通过气阀注入轮胎中，然后连续注入高压空气直到轮胎被充起到足够驾驶的压力(下文又称为“集成型系统”)。如专利文献1到5所述的包含天然橡胶胶乳以及树脂增粘剂和防冻剂的补胎剂等已被建议用作这样的补胎剂。用于集成型系统的补胎剂通常需要具有穿孔密封性能、密封保持性能、注入性、储存稳定性及其他性能。例如，从注入性的角度而言，已研发了较低粘附性的补胎剂以确保该特性。这样调整以具有低粘度的补胎剂可在更短的时间内被注入到轮胎中；然而，在密封穿孔时，液体密封剂并不是趋于保留在穿孔部分，而是极易流走，这可导致降低的穿孔密封性能。如上所述，通常难以在促进补胎剂的注入的同时增强其穿孔密封性能，并且同时还确保密封保持性能。因此，期望在这些性能上达到平衡改善的补胎剂。随着社会的发展，近年来真空轮胎在摩托车、汽车上的使用日益广泛。真空轮胎具有较高的弹性和耐磨性，并有良好的附着力和散热性能，其安全性、舒适性、稳定性都比普通轮胎高。由于真空轮胎无内胎，修补较麻烦，且修补成本较高，因此在使用中应尽量避免被尖锐物扎破。一旦轮胎被扎破漏气，很容易造成安全隐患。目前摩托车的真空轮胎漏气，通常都是采用打橡胶钉的方法，但打橡胶钉时必须把裂口加大，这不但人为地破坏了轮胎，而且补后仍然会存在漏气现象。补胎剂是一种对轮胎被尖锐物扎破漏气有较强修补能力的液体材料。在轮胎中灌装自补剂，当轮胎被尖锐物扎破时，在车辆自身重量和轮胎气压的作用下，自补剂会随着气流流向裂口将漏气口堵住，从而防止轮胎漏气。目前国产的补胎剂种类很多，对常温、小漏孔的修补也十分有效，但仍然存在许多缺陷，主要包括：（1）腐蚀轮圈，使轮圈生锈，对轮胎有副作用，使轮胎变硬变形，提前老化，影响轮胎的使用寿命；（2）修补的裂口小，只能补小的裂口，无法补大洞；（3）不能补内胎；（4）防冻能力有限，在严寒条件下使用会造成凝胶和冻结，冻结后不能复原，或因轮胎温度过高时发生新的化合反应而使补胎失效。
技术实现思路
本专利技术提供一种环保高效补胎剂及其制备方法，通过不同尺度的天然高分子材料配合使用，进一步提高气密性和注入性能。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种环保高效补胎剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该补胎剂由如下组份组成：天然橡胶胶乳、橡胶粒子、聚乙烯醇、微纤丝化植物纤维、细菌纤维素、胶态二氧化硅、十二烷基硫酸钠，去离子水；所述橡胶粒子的粒径为0.1-2mm；所述阳离子性微纤丝化植物纤维的平均直径为20-200nm；所述胶态二氧化硅的平均直径为1-10nm；细菌纤维素的纤维束平均直径为40-60nm。进一步地，其中所述聚乙烯醇的聚合度为1500～2500。进一步地，其中所述微纤丝化植物纤维为平均直径为80-120nm的阳离子性微纤丝化植物纤维。进一步地，其中所述微纤丝化植物纤维的制备方法将含有纤维素纤维的材料中的羟基与具有季铵基的阳离子化剂反应，然后将所得的阳离子改性纤维在水的存在下解纤至纤维直径的平均值为4～200nm左右。进一步地，其中所述细菌纤维素的制备方法为发酵母液进行发酵，对发酵母液进行杀菌，灭菌冷却后的发酵母液中接入木醋杆菌，静态培养，制得细菌纤维素凝胶片，切成颗粒后，将颗粒与NaOH溶液混合均匀，加热处理，过滤，清洗干净。进一步地，其中所述胶态二氧化硅的平均直径为4nm。进一步地，其中所述天然橡胶乳胶为将细菌蛋白水解酶加入到田间胶乳中，在40℃下放置24小时，进行纯化浓缩从而制备得到脱蛋白的天然橡胶胶乳。进一步地，其中所述的环保高效补胎剂包含按质量份计，天然橡胶胶乳30-40质量份、橡胶粒子5-10质量份、聚乙烯醇2-5质量份、微纤丝化植物纤维5-10质量份、细菌纤维素2-6质量份、胶态二氧化硅2-6质量份、十二烷基硫酸钠1-2质量份、去离子水10-20质量份。本专利技术还提供了一种上述的环保高效补胎剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在去离子水中加入聚乙烯醇和橡胶粒子，于80～95℃温度下搅拌2～5小时，加入微纤丝化植物纤维再搅拌10～30分钟，冷却至常温；2)在步骤1得到的溶液，加入细菌纤维素、十二烷基硫酸钠，于50～80℃下搅拌1～2小时，加入胶态二氧化硅，再搅拌10～30分钟，然后冷却至常温；3)加入天然胶乳，于室温下搅拌0.5～1小时即可。所述橡胶粒子的粒径为0.1-2mm。所述细菌纤维素纤维是由直径3～4纳米的微纤组合成40～60纳米粗的纤维束，并相互交织形成发达的超精细网络结构。所述微纤丝化植物纤维的平均直径为20-200nm，优选为平均直径为80-120nm的阳离子性微纤丝化植物纤维。所述胶态二氧化硅的平均直径为1-10nm，优选为4nm。通过上述具有层级分布的不同直径的纤维分布，在补胎过程中，在缺口形成致密的封层，以大直径的植物纤维为框架，中等直径的细菌纤维为网络，小直径的纳米二氧化硅填补其中，形成的密封层得到了极大的提高。在针对不同尺寸的洞口修补时，能够根据自身的尺寸快速进入洞口，实现高效修补。微纤化植物纤维优选为阳离子微纤化植物纤维，具有极好的络合性，能够利用其亲水亲油性，极好的分散在天然橡胶中，并且具有更好的与其他组分的结合力。本专利技术选用的材料均为天然高分子材料，彼此之间具有极好的亲和性，同时易于分散在天然橡胶乳胶中，具有较好的流动性和稳定性，能够随着轮胎滚动。并且对环境、人体和轮胎无不良影响本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的轮胎修补剂，对轮圈无腐蚀、能补大洞、气密性好，稳定性好的对环境、人体和轮胎无不良影响，在气密性和注入性能方面得到了进一步提高。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。胶态二氧化硅为NissanChemicalIndustries，Ltd.生产的“SNOWTEX系列”，包括：SNOWTEX(注册商标)XS(平均粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保高效补胎剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该补胎剂由如下组份组成：天然橡胶胶乳、橡胶粒子、聚乙烯醇、微纤丝化植物纤维、细菌纤维素、胶态二氧化硅、十二烷基硫酸钠，去离子水；所述橡胶粒子的粒径为0.1-2mm；所述微纤丝化植物纤维的平均直径为80-120nm；所述胶态二氧化硅的平均直径为1-10nm；细菌纤维素的纤维束平均直径为40-60nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保高效补胎剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该补胎剂由如下组份组成：天然橡胶胶乳、橡胶粒子、聚乙烯醇、微纤丝化植物纤维、细菌纤维素、胶态二氧化硅、十二烷基硫酸钠，去离子水；所述橡胶粒子的粒径为0.1-2mm；所述微纤丝化植物纤维的平均直径为80-120nm；所述胶态二氧化硅的平均直径为1-10nm；细菌纤维素的纤维束平均直径为40-60nm。


2.根据权利要求1所述的环保高效补胎剂，其中所述聚乙烯醇的聚合度为1500～2500。


3.根据权利要求1所述的环保高效补胎剂，其中所述微纤丝化植物纤维为阳离子性微纤丝化植物纤维。


4.根据权利要求1所述的环保高效补胎剂，其中所述微纤丝化植物纤维的制备方法将含有纤维素纤维的材料中的羟基与具有季铵基的阳离子化剂反应，然后将所得的阳离子改性纤维在水的存在下解纤至纤维直径的平均值为4～200nm左右。


5.根据权利要求1所述的环保高效补胎剂，其中所述细菌纤维素的制备方法为发酵母液进行发酵，对发酵母液进行杀菌，灭菌冷却后的发酵母液中接入木醋杆菌，静态培养，制得细菌纤维素凝胶片，切成颗粒后，将颗粒与NaOH溶液混合均匀，加热处理，过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：普春林，
申请(专利权)人：普春林，
类型：发明
国别省市：云南;53