CN103849289A - 一种高分子自封胶的用途及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种高分子自封胶的用途及其制备方法，应用于汽车车轮轮胎，其是通过热熔喷涂技术，将该高分子自封热溶胶喷涂于汽车车轮轮胎内壁表面全部或内壁表面冠型体部分，并形成大于3.5mm厚的均匀涂层；其中，该高分子自封胶的组成及质量份配比为：热塑性弹性体：100；增粘剂：80～100；增塑剂：10～25；防老剂和/或抗氧化剂：2～4.5。将该高分子自封胶喷涂于轮胎内壁，无需对轮胎内壁进行任何损伤性加工，仅对轮胎内壁进行去脱模剂清洗、干燥处理，即可使轮胎升级为能在低温-40℃至高温+120℃内正常运作，具有防弹、防漏、耐扎性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子自封胶的用途及其制备方法，其是用于汽车普通轮胎安全升级用。
背景技术
目前车辆使用的汽车轮，有二种类型，一种有内胎汽车轮，另一种无内胎汽车轮，目前所乘用车辆中基本全部使用的是无内胎汽车轮，对于载重车辆国家要求逐步推广使用无内胎汽车轮。因无内胎汽车轮具有良好的散热性、柔软性、密封性、乘坐舒适、性能好及充气使用间隔时间长等优点，但无内胎汽车轮轮胎被尖锐物扎破时，由于尖锐物残留于汽车轮胎体内，汽车轮轮胎的高压气体会在刺破部位向外泄漏或爆胎；当尖锐物刺穿汽车轮胎并脱离汽车轮胎，无内胎汽车轮内的高压气体急速泄漏，若汽车在高速行驶过程中发生爆胎或急速泄漏两种情况，发生汽车事故危险大，车毁人亡概率高。
自从上世纪八十年代市场上主要技术体现为自封液体胶灌注汽车轮内的技术方法，当时市场上就有多种自封轮胎补漏胶水，将其注入汽车轮轮胎内。随着汽车轮的转动均匀的分布在汽车轮轮胎的内表面，当汽车轮轮胎被尖锐物扎破时，导致汽车轮轮胎漏气，自封轮胎补漏胶水与空气中的氧气反应而固化，达到汽车轮轮胎防漏的目的。其技术方法缺点在于，液体胶水与空气中氧气反应形成一层硬结晶会降低汽车轮轮胎的弹性，严重影响汽车轮轮胎的各种技术性能及寿命，未被市场所接纳。说世纪九十年代该技术领域出现重大突破，创设了一种更为先进的自封胶，是在汽车轮内喷涂一层2～3mm的异戊橡胶或丁烯橡胶或硅橡胶等固态粘胶状物，用此种固态粘胶状物解决汽车轮轮胎的微漏气，被尖锐物扎破时漏气的现象。采用异戊橡胶或丁烯橡胶或硅橡胶等固态粘胶状物，使汽车炉轮胎的防弹、防漏、耐扎升级技术向真正市场运用迈进一步，但存在诸多弊病和不利因素：1）由于异戊橡胶、丁烯橡胶、硅橡胶均是合成橡胶中的重要成员，应用范围甚广原料价格高；2）此类橡胶的活性，抗老化性能均无法取得实质性的技术突破，难以在汽车轮恶劣工作环境下长期应用；3）汽车轮轮胎内的异戊橡胶、丁烯橡胶、硅橡胶的固态粘胶状物涂层，在汽车高速运行中，汽车轮轮胎与地面摩擦，轮胎升温过高而轮胎内的涂层，在离心力作用下发生局部变形，影响汽车轮的动平衡；4）采用的异戊橡胶、丁烯橡胶、硅橡胶原料，成本及产业化发展均成为制约其推广的因素。
最近几年，随着石油化工技术的快速发展，各种高分子树脂类粘合剂、合成橡胶和橡胶复合材料的不断涌现，国外推广的高分子弹性防漏胶材料已进入我国内市场，由于常用原料国外进口，价格高，供货受限导致产品单一化，致使这种高分子弹性防漏胶材料进入市场遇到许多困难，同时也阻碍了国内这一产品的产业发展进程。
因此，创设和推出一种耐高温、耐低温同时又具有国际高分子弹性防漏胶相同技术性能，成本低廉且完全可以国内完成原料采购的“耐温高分子弹性防漏胶”,已成为真正能使汽车普通轮胎升级迈向产业化市场化的瓶颈课题。
由此可见，上述现有的汽车轮升级用高分子自封胶方面，显然仍存在有诸多缺陷。但其产品初看简单，实际上很复杂，高分子自封胶技术要求很高因为它是车辆运行安全的基本保障，其次是随着汽车轮轮胎需经受较大的高低温温差和长期承载压力工作的考验，并且对动平衡、高速行驶、产品耐久性的安全指标要求特别高，要承受-40℃的低温，在车辆高速运行时汽车轮轮胎被扎破、刺穿后，高分子自封胶自补而不泄气。车辆在高速、高温长时间行驶情况下，汽车轮轮胎周边环境温度可达120℃左右时，轮胎被扎破、刺穿后，高分子自封胶自补而不泄气。现有高分子自封胶难以达到此项要求或由于高分子自封胶附着力差与汽车轮轮胎内壁表面粘结不牢靠，高分子自封胶层脱落或脱边的缺陷，而难以达到升级后的汽车轮轮胎不泄气的功能和作用。而需加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商及研究院、所莫不费劲心思来求谋解决之道，但长久以来一直未见适用的高分子自封胶被发现。因此如何能创设一种新的高分子自封胶，用于解决汽车轮轮胎升级防爆问题，使其真正能使汽车普通轮胎升级迈向产业化市场化，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界积蓄改进的目标。
发明内容
采用高分子自封胶喷涂于汽车轮轮胎内壁使汽车轮升级的技术关键在于：一是高分子自封胶应具有高的弹性、气密性、抗拉强度；其二高分子自封胶与汽车轮轮胎内壁表面具有强的附着力。分析一些现有的高分子自封胶，有些在功能特性上基本满足技术关键“一”要求，但在于汽车轮轮胎内壁表面的附着力方面未能达到技术关键“二”的要求。其原因是，汽车轮轮胎的材料为硫化橡胶，表面极为惰性，大多数材料与它不易粘结，升级后的汽车轮轮胎内壁表面涂层在车辆行驶过程中极易与轮胎内壁分离。从而消弱或丧失升级后的汽车轮轮胎防漏、耐扎功能。创设一种高分子自封胶既满足技术关键“一”，又满足技术关键“二”的要求，就是本发 明的目的所在。
具体而言，本发明的目的在于，克服现有的高分子自封胶存在的缺陷，而提供一种耐高温（大于120℃）、耐低温(低于-40℃)、耐油性、耐水性，并具有高弹性、高度气密性、高抗拉强度及强附着力的用于汽车普通轮胎安全升级的高分子自封胶的用途。
本发明的另一目的在于，提供一种上述该高分子自封胶的制备方法。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的高分子自封胶的用途，应用于汽车车轮轮胎，其是通过热熔喷涂技术，将该高分子自封热溶胶喷涂于汽车车轮轮胎内壁表面全部或内壁表面冠型体部分，并形成大于3.5mm厚的均匀涂层；其中，该高分子自封胶的组成及质量份配比为：热塑性弹性体：100；增粘剂：80～100；增塑剂：10～25；防老剂和/或抗氧化剂：2～4.5。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的高分子自封胶的用途，其中所述的热塑性弹性体，选自热塑性弹性体SIS、SBS、SEBS、SEPS中的一种或两种以上混合；所述的增粘剂选自萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯-苯乙烯树脂、芳烃改性萜烯树脂、C5或C5/C9石油树脂、氢化石油树脂、聚合松香、松香甘油酯、氢化松香、氢化松香甘油酯、松香季戊四醇酯、古马隆树脂、古马隆树脂松香、聚丁乙烯的一种或两种以上混合；所述的抗氧化剂选自抗氧化剂264、2246、300、1010和1076中一种或两种以上混合，所述的防老剂选自防老剂RD、4010和4010A中一种或两种以上混合；所述的增塑剂选自环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯中一种或两种以上混合。
前述的高分子自封胶的用途，其中所述的热塑性弹性体，选择SIS、SBS、SEBS中一种或两种以上混合；所述的增粘剂选自古马隆树脂、萜烯树脂、C5或C5/C9石油树脂、聚异丁烯一种或两种以上混合；所述的抗氧化剂选自抗氧化剂300、1010、1076中一种或两种以上混合，所述的防老剂选自防老剂RD、4010A中一种或其混合；所述的增塑剂选自环烷油、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯中一种或两种以上混合。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的制造如前述的高分子自封胶的方法，其是利用物料粉碎设备，将固态物料粉碎成<150目颗粒；利用连续式混合设备将粉碎后的固态物料和液态物料进行均匀混合，混合均匀后计量装袋。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的高分子自封胶的制造方法，其中所述的连续式混合设备为螺旋 桨搅拌器、高剪切分散器或行星式混合器。
前述的高分子自封胶的制造方法，其中所述的连续式混合设备为行星式混合器。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种高分子自封胶的用途及其制备方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，将本发明的高分子自封热熔溶胶应用于汽车轮胎内壁，会与汽车轮轮胎内壁表面紧密结合，形成一种高分子高密度的软胶，其至少可达到以下有益效果：
（1）本发明的高分子自封胶在汽车车轮轮胎内壁表面形成的涂层，具有优越的弹性和延展性，在车辆高速行驶过程中期涂层不易与汽车轮内壁表面脱离，不会改变汽车轮的动平衡，不增加车辆行驶过程中的震动量。
（2）起到一定的防爆作用。
（3）当汽车轮轮胎被尖锐物（例如钉状物、刀片、碎玻璃等）从汽车轮胎面刺入后，轮胎内壁的高分子高密度的软胶层，在汽车轮内气压的作用下，紧闭穿透物，对穿透物实施自动粘裹密封，达到防止汽车轮轮胎内气体外泄的功能，提高车辆行驶安全。
（4）当汽车轮轮胎被尖锐物（例如钉状物、刀片、碎玻璃等）从汽车轮胎面刺入后，在高分子自封胶层的高弹性、高延伸性和高抗拉强度的作用下，对尖锐物实施包裹。当穿透物被拔出或自动脱落时，高分子自封胶瞬间回弹收缩，在汽车轮内的气压作用下自动紧闭汽车轮轮胎戳破处，汽车轮轮胎的漏洞被修补充填，闭合堵塞，达到防止汽车轮轮胎内气体外泄的功能提高车辆行驶安全。
（5）车辆高速行驶的情况下被直径不大于8mm、长度不大于10cm尖锐物或钢钉刺穿，汽车轮轮胎不会泄气；当尖锐物或钢钉在汽车轮轮胎内或发现被拔出时，高分子自封胶层对拔出尖锐物或钢钉在汽车轮轮胎上形成的漏洞，在气压作用下能瞬间自动修补充填。
（6）能使汽车轮在本身温度-40℃～120℃范围内正常运转，即可使汽车轮胎升级为，能在汽车轮轮胎周边环境温度：低温-40℃至高温+120℃范围内，高速或低速行驶，被直径不大于8mm、长度不大于10cm尖锐物和钢钉刺穿或枪弹击穿，升级后汽车轮轮胎不泄气。升级后汽车轮具有防弹、防漏、耐扎功能和作用。在喷涂过程中无需对汽车轮轮胎内壁表面进行任何损伤性加工，仅对轮胎内壁进行去脱模剂清洗、干燥处理即可。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种高分子自封胶的用途及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的用于汽车普通轮胎安全升级的高分子自封胶的组成及质量份配比：
热塑性弹性体：100；
增粘剂：80～100；
增塑剂：10～25；
防老剂和/或抗氧化剂：2～4.5；
其中，所述的热塑性弹性体，优选自热塑性弹性体SIS、SBS、SEBS、SEPS中的一种或两种以上混合，最优选于SIS、SBS、SEBS中一种或两种以上混合。所述的增粘剂：优选于萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯-苯乙烯树脂、芳烃改性萜烯树脂、石油树脂（C5、C5/C9）、氢化石油树脂、聚合松香、松香甘油酯、氢化松香、氢化松香甘油酯、松香季戊四醇酯、古马隆树脂、古马隆树脂松香中的一种或两种以上混合，最优选于古马隆树脂、萜烯树脂、石油树脂（C5、C5/C9）、聚丁异烯的一种或两种以上混合。所述的抗氧化剂和防老剂分别优选于抗氧化剂264、2246、300、1010、1076，防老剂RD、4010、4010A中一种或两种以上混合；最佳分别优选于抗氧化剂300、1010、1076、防老剂RD、4010A中一种或两种以上混合。所述的增塑剂优选于环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)中一种或两种以上混合；最佳优选于环烷油、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)中一种或两种以上混合。
本发明经过大量实验结果分析得到：本发明使用增粘剂，用于降低热塑性弹性体热熔时的黏度、提高被粘性和粘结强度、调节耐热温度和晾置时间、改善操作性及降低成本。本发明选择了小比例增塑剂（<10%），用于增加高分子自封胶延展性（及流动性）、抗拉强度、硬度、耐高温、耐低温及使用持久性，提高其抗拉强度、初黏度、伸长率，适应了高分子自封胶在汽车轮胎内高速、高温运转而不脱离。
本发明的上述该高分子自封胶的制造方法，利用物料粉碎设备，将固态物料粉碎成<150目颗粒；利用连续式混合设备将粉碎后的固态物料和液态物料进行均匀混合，混合均匀后计量装袋。连续式混合设备优选为螺旋 桨搅拌器、高剪切分散器或行星式混合器，最优选行星式混合器。
将本发明的该高分子自封胶应用于汽车车轮轮胎，是通过热熔喷涂技术，喷涂于汽车车轮轮胎内壁表面全部或内壁表面冠型体部分，并形成大于3.5mm厚的均匀涂层，用于加厚汽车轮轮胎的硫化层对其起到一定的防爆作用。涂层与汽车轮胎内壁表面紧密结合，冷却定型后，形成一种高分子高密度的软胶，具有优越的弹性和延展性。
实施例1
高分子自封胶的配比及组分（以质量份100热塑性弹性体为标准）100热塑性弹性体、80增粘剂、10增塑剂、防老剂和抗氧化剂共2；称取热塑性弹性体SIS95、热塑性弹性体SBS5；增粘剂：萜烯树脂60、C5石油树脂10、聚丁乙烯10;增塑剂：环烷油8、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）2;抗氧化剂10101、防老剂RD1。
其制备方法为：利用物料粉碎设备，将固态物料粉碎成<150目颗粒；利用连续式混合设备行星式混合器将粉碎后的固态物料和液态物料进行均匀混合，混合均匀后计量装袋。
实施例2
高分子自封胶的配比及组分（以质量份100热塑性弹性体为标准）100热塑性弹性体、100增粘剂、25增塑剂、4.5抗氧化剂；称取热塑性弹性体SIS100；增粘剂：芳烃改性萜烯树脂80、石油树脂（C5/C9）20;增塑剂：环烷油25；抗氧化剂3004.5。
其制备方法为：利用物料粉碎设备，将固态物料粉碎成<150目颗粒；利用连续式混合设备行星式混合器将粉碎后的固态物料和液态物料进行均匀混合，混合均匀后计量装袋。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修改，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种高分子自封胶的用途，应用于汽车车轮轮胎，其特征在于通过热熔喷涂技术，将该高分子自封热溶胶喷涂于汽车车轮轮胎内壁表面全部或内壁表面冠型体部分，并形成大于3.5mm厚的均匀涂层；其中，
该高分子自封胶的组成及质量份配比为：
热塑性弹性体：100；
增粘剂：80～100；
增塑剂：10～25；
防老剂和/或抗氧化剂：2～4.5。
2.根据权利要求1所述的高分子自封胶的用途，其特征在于所述的热塑性弹性体，选自热塑性弹性体SIS、SBS、SEBS、SEPS中的一种或两种以上混合；
所述的增粘剂选自萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯-苯乙烯树脂、芳烃改性萜烯树脂、C5或C5/C9石油树脂、氢化石油树脂、聚合松香、松香甘油酯、氢化松香、氢化松香甘油酯、松香季戊四醇酯、古马隆树脂、古马隆树脂松香、聚丁乙烯的一种或两种以上混合；
所述的抗氧化剂选自抗氧化剂264、2246、300、1010和1076中一种或两种以上混合，所述的防老剂选自防老剂RD、4010和4010A中一种或两种以上混合；
所述的增塑剂选自环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯中一种或两种以上混合。
3.根据权利要求2所述的高分子自封胶的用途，其特征在于所述的热塑性弹性体，选择SIS、SBS、SEBS中一种或两种以上混合；
所述的增粘剂选自古马隆树脂、萜烯树脂、C5或C5/C9石油树脂、松香季戊四醇酯、聚丁乙烯的一种或两种以上混合；
所述的抗氧化剂选自抗氧化剂300、1010、1076中一种或两种以上混合，所述的防老剂选自防老剂RD、4010A中一种或其混合；
所述的增塑剂选自环烷油、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯中一种或两种以上混合。
4.一种制造如权利要求1-3中任一权利要求所述的高分子自封胶的方法，其特征在于：利用物料粉碎设备，将固态物料粉碎成<150目颗粒；利用连续式混合设备将粉碎后的固态物料和液态物料进行均匀混合，混合均匀后计量装袋。
5.根据权利要求4所述的高分子自封胶的制造方法，其特征在于所述的连续式混合设备为螺旋桨搅拌器、高剪切分散器或行星式混合器。
6.根据权利要求5所述的高分子自封胶的制造方法，其特征在于所述的连续式混合设备为行星式混合器。
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