| 专利名称： | 一种轮胎自补剂及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | A tonic of since the tire and its preparation method | ||
| 专利号： | CN201310493057.5 | 申请时间： | 20131018 |
| 公开号： | CN103497731B | 公开时间： | 20150819 |
| 申请人： | 庄汉明 | ||
| 申请地址： | 515638 广东省潮州市潮安区庵埠镇庄陇村锦新园2路5号 | ||
| 发明人： | 庄汉明 | ||
| 分类号： | C09K3/12; B29C73/16 | 主分类号： | C09K3/12 |
| 代理机构： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 蔡茂略 |
| 摘要： | 本发明公开了一种轮胎自补剂及其制备方法。以原料组份的质量百分比计，该轮胎自补剂由如下组份组成：去离子水30～40%、聚乙烯醇0.1～1%、纤维素醚0.5～1%、植物纤维1～5%、纳米无机填料0.1～1%、醇类防冻剂40～50%、橡胶粒1～5%、熟石膏0.5～2%、亚硝酸钠0.1～1%和胶乳5～10%；本发明自补剂干燥后形成的塞子和防漏膜可永久性地封住裂口，气密性好，使轮胎不再漏气，并能承受起超重负荷，经受得住与路面的冲击；产品使用方便，无毒、无异味，其补合能力强，能补摩托车内胎裂口达8mm，摩托车真空轮胎裂口10mm，汽车真空胎裂口达20mm，工程机械车真空胎裂口达40mm。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a tire self-mending agent and a method for preparing the tire self-mending agent. The tire self-mending agent comprises, by mass, 30-40% of deionized water, 0.1-1% of polyvinyl alcohol, 0.5-1% of cellulose ether, 1-5% of plant fiber, 0.1-1% of nanometer inorganic filler, 40-50% of alcohol antifreezing agent, 1-5% of rubber particle, 0.5-2% of calcined gypsum, 0.1-1% of sodium nitrite and 5-10% of latex. A plug and a leakage-proof film formed by the self-mending agent after the self-mending agent is dried can seal a crack permanently, and the tire self-mending agent is good in air tightness, prevents a tire from leaking air, can endure heavy loads, and endures impact with the road surface. The tire self-mending agent is convenient to use, nontoxic, free of extraneous odor and strong in mending capacity and can be used for mending 8mm cracks in an inner tube of a motorcycle, 10mm cracks in a vacuum tire of a motorcycle, 20mm cracks in a vacuum tire of an automobile and 40mm cracks in a vacuum tire of an engineering machinery vehicle. | ||
1.一种轮胎自补剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该轮胎 自补剂由如下组份组成：去离子水30～40％、聚乙烯醇0.1～1％、纤维素醚 0.5～1％、植物纤维1～5％、纳米无机填料0.1～1％、醇类防冻剂40～50％、橡 胶粒1～5％、熟石膏0.5～2％、亚硝酸钠0.1～1％和胶乳5～10％； 制备时，在占去离子水原料质量40～80％的去离子水中加入聚乙烯醇，于 80～95℃温度下搅拌均匀，加入植物纤维再搅拌均匀，冷却至常温，得溶液一； 在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌均匀，加入纳米无 机填料，再搅拌均匀，然后冷却至常温，得溶液二；将溶液一和溶液二混合均 匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌均匀，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石 膏继续搅拌均匀；加入胶乳，于室温下搅拌均匀即可； 所述纳米无机填料为蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅和纳米碳酸钙中的 一种或多种； 所述植物纤维的粒径为0.1～2mm；所述橡胶粒的粒径为0.1～2mm； 所述聚乙烯醇的聚合度为1500～2500。
2.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述植物纤维包括 木粉、竹粉和秸秆粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述纤维素醚为甲 基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素 或羟丙基甲基纤维素。
4.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述醇类防冻剂为 乙二醇、丙三醇和二甘醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述橡胶粒为普通 废橡胶颗粒。
6.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述胶乳为天然胶 乳、丁苯胶乳或丁基胶乳。
7.权利要求1-5任一项所述轮胎自补剂的制备方法，其特征在于包括如 下步骤： 1)在占去离子水原料质量40～80％的去离子水中加入聚乙烯醇，于 80～95℃温度下搅拌2～5小时，加入植物纤维再搅拌10～30分钟，冷却至常温， 得溶液一； 2)在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌1～2小时， 加入纳米无机填料，再搅拌10～30分钟，然后冷却至常温，得溶液二； 3)将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌10～30分 钟，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌10～30分钟；加入胶乳， 于室温下搅拌0.5～1小时即可。
1.一种轮胎自补剂，其特征在于，以原料组份的质量百分比计，该轮胎 自补剂由如下组份组成：去离子水30～40％、聚乙烯醇0.1～1％、纤维素醚 0.5～1％、植物纤维1～5％、纳米无机填料0.1～1％、醇类防冻剂40～50％、橡 胶粒1～5％、熟石膏0.5～2％、亚硝酸钠0.1～1％和胶乳5～10％； 制备时，在占去离子水原料质量40～80％的去离子水中加入聚乙烯醇，于 80～95℃温度下搅拌均匀，加入植物纤维再搅拌均匀，冷却至常温，得溶液一； 在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌均匀，加入纳米无 机填料，再搅拌均匀，然后冷却至常温，得溶液二；将溶液一和溶液二混合均 匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌均匀，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石 膏继续搅拌均匀；加入胶乳，于室温下搅拌均匀即可； 所述纳米无机填料为蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅和纳米碳酸钙中的 一种或多种； 所述植物纤维的粒径为0.1～2mm；所述橡胶粒的粒径为0.1～2mm； 所述聚乙烯醇的聚合度为1500～2500。
2.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述植物纤维包括 木粉、竹粉和秸秆粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述纤维素醚为甲 基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素 或羟丙基甲基纤维素。
4.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述醇类防冻剂为 乙二醇、丙三醇和二甘醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述橡胶粒为普通 废橡胶颗粒。
6.根据权利要求1所述的轮胎自补剂，其特征在于，所述胶乳为天然胶 乳、丁苯胶乳或丁基胶乳。
7.权利要求1-5任一项所述轮胎自补剂的制备方法，其特征在于包括如 下步骤： 1)在占去离子水原料质量40～80％的去离子水中加入聚乙烯醇，于 80～95℃温度下搅拌2～5小时，加入植物纤维再搅拌10～30分钟，冷却至常温， 得溶液一； 2)在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌1～2小时， 加入纳米无机填料，再搅拌10～30分钟，然后冷却至常温，得溶液二； 3)将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌10～30分 钟，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌10～30分钟；加入胶乳， 于室温下搅拌0.5～1小时即可。
翻译：技术领域
本发明涉及一种轮胎自补剂，特别是涉及一种轮胎自补剂及其制备方法 及其应用。
背景技术
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。
轮胎自补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。目前国产的轮胎自补剂种类很多，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。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种对 轮圈无腐蚀、能补大洞、防冻性能好、气密性好，稳定性好的对环境、人体 和轮胎无不良影响的轮胎自补剂及其制备方法。
实现本发明目的所采用的技术方案为：
一种轮胎自补剂，以原料组份的质量百分比计，该轮胎自补剂由如下组 份组成：去离子水30～40%、聚乙烯醇0.1～1%、纤维素醚0.5～1%、植物纤维 1～5%、纳米无机填料0.1～1%、醇类防冻剂40～50%、橡胶粒1～5%、熟石膏 0.5～2%、亚硝酸钠0.1～1%和胶乳5～10%；
制备时，在占去离子水原料质量40～80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于 80～95℃温度下搅拌均匀，加入植物纤维再搅拌均匀，冷却至常温，得溶液一； 在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌均匀，加入纳米无 机填料，再搅拌均匀，然后冷却至常温，得溶液二；将溶液一和溶液二混合均 匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌均匀，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石 膏继续搅拌均匀；加入胶乳，于室温下搅拌均匀即可；
所述纳米无机填料为蒙脱土、高岭土、气相二氧化硅和纳米碳酸钙中的 一种或多种；
所述植物纤维的粒径为0.1～2mm；所述橡胶粒的粒径为0.1～2mm。
为进一步实现本发明目的，所述聚乙烯醇的聚合度优选为1500～2500。 所述植物纤维包括木粉、竹粉和秸秆粉中的一种或多种。所述纤维素醚优选 为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基 纤维素或羟丙基甲基纤维素。所述醇类防冻剂优选为乙二醇、丙三醇和二 甘醇中的一种或多种。所述橡胶粒优选为普通废橡胶颗粒。所述胶乳优选为 天然胶乳、丁苯胶乳或丁基胶乳。
上述轮胎自补剂的制备方法，包括如下步骤：
1）在占去离子水原料质量40～80%的去离子水中加入聚乙烯醇，于80～95 ℃温度下搅拌2～5小时，加入植物纤维再搅拌10～30分钟，冷却至常温，得溶 液一；
2）在原料剩余的去离子水中加入纤维素醚，于50～80℃下搅拌1～2小时， 加入纳米无机填料，再搅拌10～30分钟，然后冷却至常温，得溶液二；
3）将溶液一和溶液二混合均匀，加入醇类防冻剂于室温下搅拌10～30分 钟，然后加入橡胶粒、亚硝酸钠、熟石膏继续搅拌10～30分钟；加入胶乳， 于室温下搅拌0.5～1小时即可。
使用本发明产品时，只要拔出轮胎气门芯、放尽胎内空气，将产品从轮 胎气嘴处注入轮胎内，安装好气门芯，将轮胎打足气即可。
本发明产品适用于自行车、电动车、三轮车、摩托车、农用车、汽车、 工程机械车等充气轮胎的真空轮胎和内胎。
与现有技本术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
1）本发明自补剂干燥后形成的塞子和防漏膜可永久性地封住裂口，气密 性好，使轮胎不再漏气，并能承受起超重负荷，经受得住与路面的冲击。
2）本发明产品使用方便，无毒、无异味，其补合能力强，能补摩托车内 胎裂口达8mm，摩托车真空轮胎裂口10mm，汽车真空胎裂口达20mm，工 程机械车真空胎裂口达40mm；
3）本发明产品防冻性能突出，可在-50℃～100℃超大温度内长期有效地 使用，且能有效控制酸碱度，保持PH值稳定，对轮圈无腐蚀，对轮胎无副 作用。
4）发明产品还具有反复修补轮胎的功能，只要轮胎里保持有自补剂流动， 就能反复修补轮胎漏气。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本 发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1
质量份数计，在25份去离子水中加入1份聚合度为1700的聚乙烯醇，于 80℃温度下搅拌5小时，使其完全溶解，将2份粒径为0.1mm的竹粉加入到 该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10份去 离子水中加入甲基纤维素0.5份，于80℃下搅拌1小时，使其完全溶解，将 0.5份纳米碳酸钙加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后冷却至常 温；
将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入50份丙三醇于室温下搅拌 20分钟，然后加入1份粒径为2mm的橡胶粒、0.5份亚硝酸钠、1份熟石膏 继续搅拌30分钟，最后在溶液中加入5份天然胶乳，于室温下搅拌0.5小时， 即得所需的轮胎自补剂。
将汽车的真空轮胎（轮胎规格为：18寸）气门芯拔下，气泄完后，从气 门芯装入自补剂700ml，装上气门芯，充气至轮胎标准气压。用焊满各种不同 形状的钉子的钉板铺在地上，最大钉子扎破轮胎后所造成的裂口在20mm以 上，随即开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，轮胎自补剂便随着气流和轮胎的 压力将漏气口封住。重复测试3次，轮胎依然在每次离开钉板后没有出现漏气， 进行胎压测量没有发现轮胎的气压损失。然后将车辆在路况恶劣的情况下使 用，不对轮胎进行补气，2个月后被刺孔的轮胎依然没有发现漏气现象。
将该自补剂于-50℃下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良好的 流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100℃的温度下放置 5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
实施例2
质量份数计，在20份去离子水中加入0.1份聚合度为2000的聚乙烯醇， 于95℃温度下搅拌2小时，使其完全溶解，将2份粒径为1mm的松木粉加入 到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后将该溶液冷却至常温；在15 份去离子水中加入羧甲基纤维素1份，于50℃下搅拌2小时，使其完全溶解， 将1份蒙脱土加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后冷却至常温；
将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入45份乙二醇于室温下搅拌 20分钟，然后加入5份粒径为0.5mm废橡胶粒、0.2份亚硝酸钠、0.5份熟石 膏继续搅拌30分钟，最后在溶液中加入丁基胶乳10份，于室温下搅拌1小 时，即得所需的轮胎自补剂。
将25吨工程机械车真空轮胎（轮胎规格为：26.5-25）的轮毂拆开，加装 进18L的自补剂和专用胶粒，装好轮胎，并充气至工程车轮胎的标准气压。 用焊满各种不同形状的钉子的钉板铺在地上，最大钉子扎破轮胎后所造成的裂 口在40mm以上，随即开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，本实施例制得的轮 胎自补剂便随着气流和轮胎的压力将漏气口封住。重复测试3次，轮胎依然在 每次离开钉板后没有出现漏气，进行胎压测量没有发现轮胎的气压损失。然后 将工程车在矿山路况恶劣的情况下使用，不对轮胎进行补气，2个月后被刺孔 的轮胎依然没有发现漏气现象。
将该自补剂于-50℃下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良 好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100℃的温度 下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
实施例3
质量份数计，在30份去离子水中加入1份聚合度为1700的聚乙烯醇，于 90℃温度下搅拌3小时，使其完全溶解，将5份粒径为0.5mm的秸秆粉加入 到该溶解均匀的溶液中，再搅拌20分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10 份去离子水中加入羟乙基纤维素0.5份，于70℃下搅拌1.5小时，使其完全溶 解，将0.1份气相二氧化硅加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然 后冷却至常温；
将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入40份乙二醇于室温下搅拌 30分钟，然后加入2份粒径为0.1mm橡胶粒、1份亚硝酸钠、2份熟石膏继 续搅拌30分钟，最后在溶液中加入6份丁苯胶乳，于室温下搅拌0.5小时， 即得所需的轮胎自补剂。
将男装摩托车带内胎的轮胎气门芯拔下，气泄完后，从气门芯装入自补 剂600ml，装上气门芯，充气至轮胎标准气压。用焊满各种大小规格钉子的钉 板铺在地上，最大钉子规格为直径8mm（确保扎破裂口在8mm以上），随即 开车压过钉板，当钉板离开轮胎时，自补剂便随着气流和轮胎的压力将漏气口 封住。重复测试3次，轮胎依然在每次离开钉板后没有出现漏气，进行胎压测 量没有发现轮胎的气压损失。然后将摩托车在路况恶劣的情况下使用，不对轮 胎进行补气，2个月后被刺孔的轮胎依然没有发现漏气现象。
将该自补剂于-40℃下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良 好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100℃的温度 下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
实施例4
质量份数计，在20份去离子水中加入0.5份聚合度为2400的聚乙烯醇， 于95℃温度下搅拌4小时，使其完全溶解，将2份粒径为2mm的柏木粉加入 到该溶解均匀的溶液中，再搅拌10分钟，然后将该溶液冷却至常温；在10 份去离子水中加入羟乙基纤维素0.8份，于60℃下搅拌2小时，使其完全溶 解，将0.5份高岭土加入到该溶解均匀的溶液中，再搅拌30分钟，然后冷却 至常温；
将上述两种溶液混合均匀，质量份数计，加入50份二甘醇于室温下搅拌 30分钟，然后加入1份粒径为1mm的橡胶粒、0.5份亚硝酸钠、0.5份熟石 膏继续搅拌30分钟，最后在溶液中加入丁基胶乳5份，于室温下搅拌0.5小 时，即得所需的轮胎自补剂。
将该自补剂于-40℃下保存100小时，自补剂没有冻结，依然具有良 好的流动性，恢复至室温，状态仍旧没有改变；将自补剂在100℃的温度 下放置5天，然后冷却至室温，自补剂外观和补胎性质不发生改变。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
