CN101402846A - 一种自动充气、补胎、灭火的自补剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动充气、补胎、灭火的自补剂及其制备方法，该自补剂由浓缩天然胶乳、阻燃剂、发泡剂、增塑剂、阻聚剂、稳定剂、乳化剂、有机溶剂、蒸馏水和防冻剂等原料按一定方法配置而成，融补胎、充气、灭火为一体，无毒副作用，既保护轮胎又经济环保，应用广泛；本发明中的自补剂制作方法简单易行，经济成本低，使得本自补剂具有良好的市场推广价值。

Description

一种自动充气、补胎、灭火的自补剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种化学组合物及其制备方法，特别涉及一种用于橡胶轮胎的自动充气和补漏用途、以及用于灭火用途的化学组合物及其制备方法。

背景技术

轮胎是交通工具不可缺少的重要组成部分，现阶段使用的轮胎绝大部分是充气轮胎，充气轮胎在使用中有不可替代的优点，但也存在着自身的局限性。由于充气轮胎由橡胶制得，在行驶过程中容易被尖锐物刺破泄气，如果出现这种情况，往往只有停车拆卸轮胎，然后更换备用轮胎或者对破损内胎实行修补，这样的话，不但会给驾驶员带来相当的不便，尤其是在刮风、雨雪雾等恶劣天气情况下更是如此，更重要的是当汽车在高速行驶时突然急剧泄气有可能引发严重的安全事故。

为了克服上述缺点，人们研制出一些快速轮胎堵漏产品，其中一类为强力胶型胶水，主要由聚乙烯醇、增胶粉、锯木粉、橡胶粉等组成，这种胶水灌入内胎内，当内胎划破后在气压的作用下，自补胶水利用自身的粘性将破口自动粘结。这种胶水能发挥一定的功效，但是也有不可弥补的缺陷：此类胶水完全利用自身的强粘性来完成对轮胎的修补，在修补破口的同时会将轮胎的内外胎完全粘结，无法分离，这样就会导致价格昂贵的外胎无法重复使用，造成更大的经济损失；同时胶水还具有较强的腐蚀性，使用后会腐蚀气门芯和轮网，遇热挥发成气态而失去修补能力；另外胶水防冻性差，遇冷会结冰，严重地影响汽车行驶时的动态平衡。

还有一类是粘结剂和填充物配合的混合胶产品，如申请号为97118301.5的中国专利申请公开了一种轮胎全方位自补防泄剂，它包括聚乙烯醇1.8～3.9％、乙二醇20～37％、橡胶粒0.2～2％、纸纤维0.2～0.7％、铁红0.2～1％、硅灰石粉2～2.8％、碳酸钙粉1～2.6％、羧甲基纤维素0.5～0.9％、硫酸铜0.1～0.5％、氯化钙2～3.5％、苯甲酸(钠)0.1～0.9％和水50～70％，这种自补剂虽然在一定程度上达到了自动补胎的目的，但在使用过程中仍然有许多不足之处：一是无法延长轮胎的有效使用时间，使用该产品轮胎的使用寿命为6个月左右；二是该产品呈碱性，容易使轮胎内的气门芯和轮网等金属件被腐蚀，使水和其他原料不能很好的结合，从而使产品的质量降低，不能达到较好的自补效果。

申请号为02133805.1的中国专利也公开了一种轮胎自补剂，按重量比，由6％～12％的聚乙烯醇，0.5％～1.5％的苯甲酸钠，15％～30％的乙二醇，0.8％～1.4％的亚硝酸钠，2％～8％的N-苯基-a-萘胺，10％～16％由橡胶颗粒、滑石粉、碳酸钙粉和丙纶纤维组成的填充物，50％～65％的水组成，这种自补剂虽然具有补漏迅速、稳定性好、抗老化等优点，但是腐蚀性极大，具有恶劣气味，并且由于该产品中未添加发泡剂，不具有自动充气的功效，未添加增塑剂，具有韧性不好等缺点，未添加阻燃剂，不具有灭火的功效。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种保质期长、补漏迅速、产品自身稳定性好、还具有灭火功能的自动充气、补胎、灭火的自补剂；本发明还提供了该自补剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，由下述原料按重量百分比配置：

浓缩天然胶乳    40～80％

阻燃剂        1～3％

发泡剂        0.5～3％

增塑剂        5～15％

阻聚剂        0.2～0.5％

稳定剂        0.3～2.5％

乳化剂        2～6％

有机溶剂      1～3％

蒸馏水        6～18％

防冻剂        3～15％。

阻燃剂的作用在于使得该自补剂可用作灭火用途，发泡剂的作用在于使得该自补剂在使用时能充分汽化而发挥良好的充气功效，增塑剂的作用在于使得应用该自补剂修补过的轮胎具有较好的柔韧性，阻聚剂的作用在于使得本自补剂在制备和储存过程中具有良好的热稳定性，稳定剂在于使得本自补剂能在长时间内保持良好的功效，防冻剂的作用在于使得本自补剂能在低温条件下使用时不会影响其性能。

作为优选，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚乙烯醇缩甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为甘油、乙二醇和一缩二乙二醇中的一种或至少两种的混合物，选用乙二醇和一缩二乙二醇的混合物为最佳。

一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，包括以下步骤：

a.制备聚乙烯醇缩甲醛溶液，取聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液和蒸馏水各若干份于反应釜内混合反应即制得；

b.取氯化石蜡和丙酮配置成氯化石蜡丙酮溶液，以重量份为基准，在搅拌状态下向反应釜中依次加入浓缩天然胶乳、聚乙烯醇缩甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂各若干份，搅拌60～80分钟后，即制得溶液A；

c.取一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二烷基硫酸钠，以重量份为基准，在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水、一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物各若干份，搅拌60～80分钟后，即制得溶液B；

d.将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟后，过滤，静置24小时，取过滤后的溶液，即制得溶液C；

e.取溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入若干克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。

作为优选，所述步骤a中取用的聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液和蒸馏水的重量比为13∶0.35∶11∶0.35∶75.3，其中，盐酸的浓度为11～12％，甲醛溶液的浓度为38～40％，氢氧化钠溶液的浓度为11～12％；所述步骤b中取用的浓缩天然胶乳、聚乙烯醇缩甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂的重量比为60∶6∶4∶6，其中配置氯化石蜡丙酮溶液时取用的氯化石蜡和丙酮的重量比为1∶3；所述步骤c中取用的蒸馏水、一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物的重量比为12∶8∶0.2∶0.3∶3.5。

步骤e中封装后的马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内孔直径至少为4.3毫米，喷嘴上设有可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置包括耐压塑料管、气门箍和充气针头，连接装置用于连接轮胎气门嘴，以便于对于轮胎进行充气、补胎，将连接装置与喷嘴拆卸分离后，喷嘴处喷出的自补剂可直接用于灭火。

与现有技术相比，本发明中的自补剂由于采用了浓缩天然胶乳为主要原料，并配合了多种有机助剂(阻燃剂、发泡剂、增塑剂、阻聚剂、稳定剂和防冻剂等)，产品保质期限大大延长，两年内基本不会变质；将本自补剂注入轮胎后，防漏、补漏功效可持续三到六个月；还具有灭火功能。本自补剂的制备方法简单易行，生产成本低，经济效益高，有利于推广实施。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由60％的浓缩天然胶乳、2％的阻燃剂、1％的发泡剂、10％的增塑剂、0.3％的阻聚剂、0.4％的稳定剂、5％的乳化剂、2％的有机溶剂、9.3％的蒸馏水和10％的防冻剂组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚乙烯醇缩甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为乙二醇和一缩二乙二醇的混合物。

本产品适用于中小型汽车、各类摩托车和自行车轮胎的充气补胎用途。在充气功效测试中，把一汽车轮胎内的气放尽，去掉气门芯，手握产品上下摇动十余次，把喷嘴处连接装置上的气门箍旋紧在气门嘴上，喷嘴朝下，用力按压压盖，充气便自动开始，视轮胎充气饱和后，拔出充气针头，同时松开压盖，充气完成。本产品中一部分受热形成保护膜紧贴在胎壁上保护轮胎，另一部分在胎内呈雾状，当轮胎被尖锐物刺破后，本产品在气压的强压作用下，利用橡胶的记忆功能，迅速对破损处进行堵塞修补，与内胎融为一体，这就完成了自动补胎的全部工作过程。

在另一补胎、充气功效测试中，把一汽车轮胎用尖硬物品刺破，刺孔直径不大于6毫米，去掉气门芯，手握产品上下摇动十余次，把喷嘴处连接装置上的气门箍旋紧在气门嘴上，喷嘴朝下，用力按压压盖，补胎、充气便自动开始。视轮胎充气饱和后，拔出针头，同时松开压盖，立即开车行驶，2至3分钟内，充气补胎自动完成。经测试轮胎内的压力为0.23-0.30MPa，符合正常行驶条件下的轮胎内气压标准。本试验经连续测试8次均获成功。

本产品可用于扑灭小型初起的火灾，灭火级别达到0.5B。在功效测试中，在一直径为37公分、高25公分的铁槽内加水11公分深，再加70#汽油4公分深，点燃汽油，燃烧25秒后，将本品上下摇动十余次，按压压盖，喷头对准火源喷射，30秒内火被熄灭。本试验在接着重复五次后，均达到了预期的灭火效果。

本产品还具备连续自补功能。在功效测试中，向汽车轮胎中注入本品20天后，用直径6毫米锥子刺破轮胎，见乳状粘液浸出，立即开车行驶，2至3分钟后，破孔处即被弥补。

实施例2一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由59％的浓缩天然胶乳、2.6％的阻燃剂、2％的发泡剂、8％的增塑剂、0.4％的阻聚剂、1％的稳定剂、4％的乳化剂、3％的有机溶剂、12％的蒸馏水和8％的防冻剂组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚乙烯醇缩甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为一缩二乙二醇。

实施例3一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，以自补剂重量为基准，由53.5％的浓缩天然胶乳、1.5％的阻燃剂、2.5％的发泡剂、12％的增塑剂、0.5％的阻聚剂、1％的稳定剂、6％的乳化剂、3％的有机溶剂、15％的蒸馏水和5％的防冻剂组成，所述阻燃剂为氯化石蜡，发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，阻聚剂为二乙胺，稳定剂为乙二胺，乳化剂为聚乙烯醇缩甲醛，有机溶剂为丙酮，防冻剂为甘油和一缩二乙二醇的混合物。

实施例4一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，按照以下步骤制得：

取成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓度为11％的盐酸、浓度为38％的甲醛溶液和浓度为11％的氢氧化钠溶液，按重量比取13份聚乙烯醇、0.35份浓度为11％的盐酸、11份浓度为38％的甲醛溶液、0.35份浓度为11％的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100份，向反应釜中加入聚乙烯醇和适当蒸馏水，搅拌，加热至95℃至聚乙烯醇全部溶解，降温至80℃，加入甲醛溶液，搅拌15分钟，滴加盐酸调节反应体系的PH值为1～3，搅拌下进行保温反应，随着反应体系之间逐渐变粘稠，当体系中出现气泡或有絮状物产生时，迅速加入氢氧化钠溶液，调节PH值为8～9，冷却至室温，即制得聚乙烯醇缩甲醛溶液。

接着，取成品浓缩天然胶乳、氯化石蜡、丙酮和邻苯二甲酸二丁脂，以及先前制得的聚乙烯醇缩甲醛溶液，先取重量比为1∶3的氯化石蜡和丙酮配置成氯化石蜡丙酮溶液，然后以重量份为基准，在搅拌状态下向反应釜中依次加入浓缩天然胶乳60份、聚乙烯醇缩甲醛溶液6份、氯化石蜡丙酮溶液4份和邻苯二甲酸二丁脂6份，搅拌60～80分钟，即制得溶液A。

接着，取市售的成品一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二烷基硫酸钠，以重量份为基准，在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水12份、一缩二乙二醇8份、二乙胺0.2份、乙二胺0.3份、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物3.5份，搅拌60～80分钟，即制得溶液B。

制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份的重量份之和为100。

然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过滤后的溶液，即制得溶液C。

最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入350克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。封装后的马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内孔直径至少为4.3毫米，喷嘴上设有可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置包括耐压塑料管、铜质气门箍和20#不锈钢充气针头。

实施例5一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其制备步骤包括：

取成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓度为11％的盐酸、浓度为40％的甲醛溶液和浓度为11％的氢氧化钠溶液，按重量比取14份聚乙烯醇、0.4份浓度为11％的盐酸、12份浓度为40％的甲醛溶液、0.4份浓度为11％的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100份，按照实施例4中的方法制得聚乙烯醇缩甲醛溶液。

接着，按照实施例4中的方法制得溶液A和溶液B，溶液A的各组份及重量份分别为：浓缩天然胶乳60份、聚乙烯醇缩甲醛溶液7份、氯化石蜡丙酮溶液4份和邻苯二甲酸二丁脂7份，溶液B的各组份及重量份分别为：蒸馏水11份、一缩二乙二醇7份、二乙胺0.3份、乙二胺0.4份、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物3.3份，制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份的重量份之和为100。

然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过滤后的溶液，即制得溶液C。最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入350克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。

实施例6一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其制备步骤包括：

取市售的成品聚乙烯醇、盐酸、甲醛、氢氧化钠，在洁净的容器中分别配置成浓度为12％的盐酸、浓度为40％的甲醛溶液和浓度为12％的氢氧化钠溶液，按重量比取12份聚乙烯醇、0.3份浓度为12％的盐酸、11份浓度为40％的甲醛溶液、0.3份浓度为12％的氢氧化钠溶液，其余为蒸馏水，各组份总重量为100份，按照实施例4中的方法制得聚乙烯醇缩甲醛溶液。

接着，按照实施例4中的方法制得溶液A和溶液B，溶液A的各组份及重量份分别为：浓缩天然胶乳58份、聚乙烯醇缩甲醛溶液7份、氯化石蜡丙酮溶液5份和邻苯二甲酸二丁脂6份，溶液B的各组份及重量份分别为：蒸馏水12.4份、一缩二乙二醇7.5份、二乙胺0.25份、乙二胺0.35份、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物3.5份，制成溶液A的各组份的重量份和制成溶液B的各组份的重量份之和为100。

然后，将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟，过滤，静置24小时，取过滤后的溶液，即制得溶液C。最后，取260克溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入350克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。

Claims (7)

1.一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于由下述原料按重量百分比配置：

浓缩天然胶乳  40～80％

阻燃剂        1～3％

发泡剂        0.5～3％

增塑剂        5～15％

阻聚剂        0.2～0.5％

稳定剂        0.3～2.5％

乳化剂        2～6％

有机溶剂      1～3％

蒸馏水        6～18％

防冻剂        3～15％。

2.根据权利要求1所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于：

阻燃剂为氯化石蜡；

发泡剂为十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物；

增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂；

阻聚剂为二乙胺；

稳定剂为乙二胺；

乳化剂为聚乙烯醇缩甲醛；

有机溶剂为丙酮；

防冻剂为甘油、乙二醇和一缩二乙二醇中的一种或至少两种的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于所述防冻剂为一缩二乙二醇。

4.根据权利要求2所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂，其特征在于所述防冻剂为乙二醇和一缩二乙二醇的混合物。

5.一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.制备聚乙烯醇缩甲醛溶液，取聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液和蒸馏水各若干份于反应釜内混合反应即制得；

b.取氯化石蜡和丙酮配置成氯化石蜡丙酮溶液，以重量份为基准，在搅拌状态下向反应釜中依次加入浓缩天然胶乳、聚乙烯醇缩甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂各若干份，搅拌60～80分钟后，即制得溶液A；

c.取一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二烷基硫酸钠，以重量份为基准，在搅拌状态下向另一反应釜中依次加入蒸馏水、一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物各若干份，搅拌60～80分钟后，即制得溶液B；

d.将溶液A和溶液B混合，搅拌60分钟后，过滤，静置24小时，取过滤后的溶液，即制得溶液C；

e.取溶液C，灌装入经耐压测试合格的马口铁罐中，充入若干克R134a，用瓶盖封装，即制得一种自动充气、补胎、灭火的自补剂。

6.根据权利要求5所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，其特征在于所述步骤a中取用的聚乙烯醇、盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠溶液和蒸馏水的重量比为13∶0.35∶11∶0.35∶75.3，其中，盐酸的浓度为11～12％，甲醛溶液的浓度为38～40％，氢氧化钠溶液的浓度为11～12％；所述步骤b中取用的浓缩天然胶乳、聚乙烯醇缩甲醛溶液、氯化石蜡丙酮溶液和邻苯二甲酸二丁脂的重量比为60∶6∶4∶6，其中配置氯化石蜡丙酮溶液时取用的氯化石蜡和丙酮的重量比为1∶3；所述步骤c中取用的蒸馏水、一缩二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸钠与OP-10的混合物的重量比为12∶8∶0.2∶0.3∶3.5。

7.根据权利要求5或6所述的一种自动充气、补胎、灭火的自补剂的制备方法，其特征在于所述步骤e中封装后的马口铁罐瓶盖上设有压盖和喷嘴，喷嘴的内孔直径至少为4.3毫米，喷嘴上设有可与喷嘴拆卸分离的连接装置，该连接装置包括耐压塑料管、气门箍和充气针头。