一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及新能源汽车轮胎领域，具体涉及一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料及其制备方法。所述盘覆式自修复密封材料的成分包括改性聚氨酯密封材料和活性填充剂，其中，改性聚氨酯密封材料和活性填充剂的质量比例是8.5～9.3:0.7～1.5；其中，所述改性聚氨酯密封材料是通过使用含有双氨基的硫醚基化合物参与至聚氨酯的制备过程中得到的产品。本发明专利技术所制备的改性聚氨酯密封材料属于一种含有多种化学基团的高分子聚氨酯品种，能够作为新能源汽车轮胎材料的自修复密封材料使用，其具有与橡胶较好的粘结性，同时耐高温稳定性也更强，能够填补目前市场上轮胎保护剂修补作用差且的使用寿命短的缺陷。补作用差且的使用寿命短的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车轮胎领域，具体涉及一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前新能源汽车轮胎主要有两种类型，一种为有内胎的汽车轮，另一种为无内胎的汽车轮，而最常用的要数无内胎汽车轮。无内胎汽车轮的优点很多，比如具有良好的散热性、柔软性，并兼具气密性及乘坐舒适性能好、充气使用间隔时间长等。但是无内胎汽车轮轮胎也存在一个较为严重的缺陷，当轮胎碾压到尖锐物时，比较容易被尖锐物扎破，这会产生两种情形，第一种是当部分尖锐物残留于轮胎体内，使得轮胎的高压气体会在刺破部位向外泄漏；第二种是当尖锐物刺穿轮胎并脱离轮胎后，轮胎的高压气体急速泄漏，这会导致汽车在高速行驶过程中发生爆胎或急速泄漏，严重情况下会造成车毁人亡。
[0003]因此，为了提高新能源汽车轮胎的安全性，目前已经有一些企业开始研究自密封液体胶水，原理是，利用液体胶水能够随着汽车轮的转动而均匀地分布在轮胎的内表面，胶水与空气中的氧气反应而产生固化，从而达到轮胎防泄露的目的。但是目前市场上大部分的液体胶水并无法起到很好的作用，其与空气中氧气反应固化后生成的硬结晶会使轮胎的弹性降低，严重影响轮胎的性能及寿命，同样会产生较大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料及其制备方法，该密封材料不仅能够起到封堵泄露口而实现轮胎的自修复作用，还能够进一步保护轮胎而增强轮胎的使用寿命。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，所述盘覆式自修复密封材料的成分包括改性聚氨酯密封材料和活性填充剂，其中，改性聚氨酯密封材料和活性填充剂的质量比例是8.5～9.3:0.7～1.5。
[0007]优选地，所述改性聚氨酯密封材料是通过使用含有双氨基的硫醚基化合物参与至聚氨酯的制备过程中得到的产品。
[0008]优选地，所述活性填充剂是通过使用表面活性剂对纳米填充剂进行活化改性后得到；其中，表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵；纳米填充剂为白炭黑、碳酸钙、氧化石墨烯和活性炭中的至少一种。
[0009]优选地，所述活性填充剂的制备过程包括：
[0010]先将表面活性剂与去离子水混合在烧杯内，然后加入纳米填充剂，在室温条件下搅拌4～8h后，除去溶剂，将固体产物收集后使用去离子水冲洗三次，干燥后即得到活性填充剂；其中，纳米填充剂的粒径为250～500nm；表面活性剂、纳米填充剂与去离子水的质量
比为0.2～0.6:1:10～20。
[0011]优选地，所述双氨基的硫醚基化合物的制备过程包括如下步骤：
[0012]S1、称取4
‑
氨基
‑2‑
巯基嘧啶与N
‑
(4
‑
氨苯基)马来酰亚胺混合在反应瓶内，形成第一混合液；
[0013]S2、向第一混合液内滴加二氯甲烷，充分搅拌至溶解后，再滴加三乙胺，在室温条件下搅拌均匀，形成第二混合液；
[0014]S3、在室温条件下，不断地搅拌第二混合液，待溶液内有固体析出时，停止搅拌并静置，有固体逐渐析出，将析出的下层沉淀使用石油醚进行洗涤三次，然后减压干燥，得到含有双氨基的硫醚基化合物。
[0015]更优选地，所述S1步骤中，4
‑
氨基
‑2‑
巯基嘧啶与N
‑
(4
‑
氨苯基)马来酰亚胺的质量比为1.3～1.8:1.9～2.4。
[0016]更优选地，所述S2步骤中，三乙胺、二氯甲烷、第一混合液的质量比为0.01～0.05:0.2～0.4:10。
[0017]更优选地，所述S3步骤中，有固体逐渐析出后继续静置10～20min，之后分出上清液，对下层沉淀进行洗涤。
[0018]优选地，所述改性聚氨酯密封材料的制备过程包括：
[0019]P1、称取二环己基甲烷二异氰酸酯与有机锡催化剂混合在反应容器内，通入惰性气体作为保护气，充分搅拌后，形成第一反应液；
[0020]P2、称取聚四氢呋喃与N,N
‑
二甲基乙酰胺充分混合，得到第二反应液；
[0021]P3、将步骤P1中的反应容器放置于78～85℃水浴锅内，在惰性气体保护下逐滴加入第二反应液，全部滴加后保温搅拌2～5h，得到中间反应液；
[0022]P4、将含有双氨基的硫醚基化合物、1,4
‑
丁二醇与N,N
‑
二甲基乙酰胺混合，搅拌均匀后，得到第三反应液；
[0023]P5、将第三反应液逐滴地加入至中间反应液内，保温搅拌3～5h，得到混合反应液，之后将混合反应液干燥处理后，得到改性聚氨酯密封材料。
[0024]更优选地，所述P1步骤中，有机锡催化剂为辛酸亚锡，有机锡催化剂的加入量是二环己基甲烷二异氰酸酯质量的0.3％～0.5％。
[0025]更优选地，所述P2步骤中，聚四氢呋喃与N,N
‑
二甲基乙酰胺的质量比为1:1.5～2。
[0026]更优选地，所述P3步骤中，第一反应液与第二反应液的质量比为2.8～3.6:10。
[0027]更优选地，所述P4步骤中，含有双氨基的硫醚基化合物、1,4
‑
丁二醇与N,N
‑
二甲基乙酰胺的质量比为0.8～1:0.43～0.58:15。
[0028]更优选地，所述P5步骤中，干燥处理过程为：先将混合反应液放置在85～98℃的条件下处理18～24h，再在真空条件下干燥10～15h。
[0029]更优选地，所述P5步骤中，第三反应液与中间反应液的质量比为1:2～4。
[0030]第二方面，本专利技术提供一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料的制备方法，包括：将改性聚氨酯密封材料和活性填充剂混合在无水乙醇内，充分搅拌均匀后，涂覆在汽车轮胎的内表面，然后在室温条件下干燥至少24h，即完成制备；其中，改性聚氨酯密封材料、活性填充剂与无水乙醇的质量比为8.5～9.3:0.7～1.5:20～30。
[0031]本专利技术的有益效果为：
[0032]1、本专利技术所制备的改性聚氨酯密封材料属于一种含有多种化学基团的高分子聚氨酯品种，能够作为新能源汽车轮胎材料的自修复密封材料使用，其具有与橡胶较好的粘结性，同时耐高温稳定性也更强，能够填补目前市场上轮胎保护剂修补作用差且的使用寿命短的缺陷。
[0033]2、本专利技术使用含有氨基和巯基的4
‑
氨基
‑2‑
巯基嘧啶与含有氨基和马来酰亚胺基的N
‑
(4
‑
氨苯基)马来酰亚胺，通过化学点击反应(Click Reactions)合成了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，其特征在于，所述盘覆式自修复密封材料的成分包括改性聚氨酯密封材料和活性填充剂，其中，改性聚氨酯密封材料和活性填充剂的质量比例是8.5～9.3:0.7～1.5；其中，所述改性聚氨酯密封材料是通过使用含有双氨基的硫醚基化合物参与至聚氨酯的制备过程中得到的产品。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，其特征在于，所述活性填充剂是通过使用表面活性剂对纳米填充剂进行活化改性后得到；其中，表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵；纳米填充剂为白炭黑、碳酸钙、氧化石墨烯和活性炭中的至少一种。3.根据权利要求3所述的一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，其特征在于，所述活性填充剂的制备过程包括：先将表面活性剂与去离子水混合在烧杯内，然后加入纳米填充剂，在室温条件下搅拌4～8h后，除去溶剂，将固体产物收集后使用去离子水冲洗三次，干燥后即得到活性填充剂；其中，纳米填充剂的粒径为250～500nm；表面活性剂、纳米填充剂与去离子水的质量比为0.2～0.6:1:10～20。4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，其特征在于，所述双氨基的硫醚基化合物的制备过程包括如下步骤：S1、称取4
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氨基
‑2‑
巯基嘧啶与N
‑
(4
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氨苯基)马来酰亚胺混合在反应瓶内，形成第一混合液；S2、向第一混合液内滴加二氯甲烷，充分搅拌至溶解后，再滴加三乙胺，在室温条件下搅拌均匀，形成第二混合液；S3、在室温条件下，不断地搅拌第二混合液，待溶液内有固体析出时，停止搅拌并静置，有固体逐渐析出，将析出的下层沉淀使用石油醚进行洗涤三次，然后减压干燥，得到含有双氨基的硫醚基化合物。5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轮胎防刺扎用盘覆式自修复密封材料，其特征在于，所述S1步骤中，4
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氨基
‑2‑
巯基嘧啶与N
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(4
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氨苯基)马来酰亚胺的质量比为1.3～1.8:1.9～2.4；所述S2步骤中，三乙胺、二氯甲烷、第一混合液的质量比为0.01～0.05:0.2～0.4:...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凯，朱渊，许金虎，
申请(专利权)人：无锡安睿驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：