CN111592699B - 一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备方法，属于轮胎制造与修复技术领域。本发明气密胶是以氯丁橡胶、天然橡胶、竹粉、增粘树脂RX‑80、高氨天然乳胶、KN4006环烷基橡胶油、松香、氧化锌、改性菠萝叶纤维、促进剂DETU、硅烷偶联剂Si‑563、分散剂WB212、硬脂酸SA、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、防老剂RD、过硫酸氢钠、联苯氨黄G为原料制备而成。本发明采用高氨乳胶与气密性良好的氯丁橡胶和加工性能良好的天然橡胶作为混合体系，胶体性能之间相互补充，同时加入改性菠萝叶纤维改善了成型时胶层与子口胶料之间的粘性，提高了胶料的拉伸和撕裂强力，各配合剂相互配合，共同提升了产品的黏结和修复性能。

Description

一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎制造与修复技术领域，具体涉及一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备 方法。
背景技术
随着中国经济实力的增长，汽车工业发展迅速，汽车运输已成为不可或缺的重要工具， 直接促进了轮胎工业的产业发展，技术创新与进步。轮胎作为交通运输的重要支撑和战略资 源，受到各国的高度重视。轮胎漏气给国民经济发展和人民人身安全造成很大的影响，必需 要进行补胎操作。轮胎防刺穿气密胶发挥着至关重要的作用。
轮胎是以橡胶为基材料，结合了多种硫化橡胶定型组合而成。以子午线轮胎为例，无内 胎轮胎是轮胎行业发展的趋势。在其内部有一层气密层胶，为空气屏障，除了可以保护帘布 层还可以防止空气由于差力压渗出到轮胎外部，对气体有保压密封的功能。通常我们对轮胎 的修复也主要是对其进行修复。传统的修复方法主要有四种：打胶条，冷补贴片，蘑菇钉， 火补。但都有明显的缺陷打胶条破口处黏结容易漏气；冷补贴片容易老化脱落；蘑菇钉修复 破口限制在角度小于15度；火补最彻底，要求较低，但此方法需要专业技术和正规的设备。 操作不慎会对轮胎造成永久伤害。
使用补胎液也是一种常见的方法，补胎液是一种含有多种高分子的化学材料，广泛适用 于各种电动车、摩托车及中小型汽车橡胶轮胎，传统的补胎胶含有硫酸铜，显蓝色，具有一 定的重金属毒害和腐蚀性，且补胎效果还有待提高。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于轮胎防刺穿的气密胶及其制备方法， 该气密胶不含任何重金属原料，且具备良好的黏结修复性能。本发明所采用的技术方案是：
一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶50-70份、天然橡 胶16-22份、竹粉25-33份、增粘树脂RX-80 12-18份、高氨天然乳胶30-35份、KN4006环烷基橡胶油6-9份、松香6-8份、氧化锌2-4份、改性菠萝叶纤维2-3份、促进剂DETU1.3-1.8份、硅烷偶联剂Si-563 1.7-2.2份、分散剂WB212 1.5-3份、硬脂酸SA 1.2-1.4份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI1-2份、防老剂RD 1-2份、过硫酸氢钠1-2份、联苯氨黄G 0.01-0.05份。
所述促进剂DETU为二乙基硫脲；
所述改性菠萝叶纤维是由以下方法制备而得：
(1)预处理：将菠萝叶纤维剪切为长度为1-3cm小段，并置于体积比为1:1的苯-无水乙醇 混合溶液中浸泡24h，取出后晾干，再分别使用无水乙醇和蒸馏水进行洗涤，然后置于 阴凉处干燥；再将纤维置于浓度为15％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，纤维与氢氧化钠溶液重量比为1:20，并不断搅拌；浸泡完成后，用蒸馏水洗涤纤维至中性，室温下通风晾干， 用植物样本研磨机研磨至粒径小于1μm以下封存备用，得到预处理后的菠萝叶纤维；
(2)按质量比4-6:1.7-2.2:75-101取去离子水、硅烷偶联剂Si-563和无水乙醇，将硅烷偶联 剂Si-563加入到去离子水中搅拌至完全溶解，再加入无水乙醇，再加入步骤(1)得到 的预处理后的菠萝叶纤维，浸泡24-48h后，置于干燥箱中干燥24h以上，得到改性菠萝叶纤维。
所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2％的天然胶乳。
一种用于轮胎防刺穿的气密胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)烘胶：把天然橡胶和氯丁基橡胶分别置于53℃和40℃分别烘烤35小时和5小时；烘胶 过程中，温度不可以超过60℃，否则会影响胶料的物理机械性能；
(2)切胶：用切胶机分别把天然橡胶和氯丁基橡胶切成小块；天然橡胶每块重量控制在1～2 克，氯丁橡胶每块重量小于1克。胶料块越大破胶时越困难，消耗能量越多；
(3)破胶：控制破胶机辊距控制在2-3mm，辊轮温度控制在40℃，把天然橡胶和氯丁基橡 胶分别放于破胶机中破碎；
(4)塑炼：采用薄通塑炼法，开炼机塑炼的辊筒转速控制为17r/min，速比控制为1.2，辊距 为0.5mm，温度为42-45℃；将步骤(3)破胶得到的胶片靠近大牙轮的一侧加入辊筒， 使之通过辊筒间隙，让胶片不包裹辊轮，直接落入接料盘中，当滚筒上无堆积胶料时，将盘中胶片扭转90度，重新投入滚筒间隙内，重复滚碾25分钟；
(5)捣胶：待滚碾结束后，将辊距调整至1mm，待胶料包裹辊轮后使用割刀，左右切割， 使胶料落入接胶盘中，直到没有堆积胶料时停止切割；将辊轮间距调整至1.5mm，切割下片，室温停放30小时；
(6)包辊：将步骤(5)得到的塑炼胶投放在两辊轮间，调节辊轮间距，使塑炼胶均匀连续 的包裹在前辊轮上，形成均匀光滑无缝的包辊胶层，取下胶层，再把胶层投入两辊间缝 之间；
(7)配料：按重量份称取氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸SA、氧化锌、竹粉、硅烷偶联剂Si-563、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、环 烷基橡胶油、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI，作为配合剂备用；
(8)吃粉：按照氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、硅烷偶联剂Si-563、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡 胶油、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI依次将配合剂加入进行混炼，每加入一种配合剂 后需要2次捣胶操作，以使配合剂分布更加均匀，再加入松香与联苯氨黄G；
此时，应该适当调宽辊轮间距，并使辊缝上方维持一定的堆积胶，使辊胶层连续，待吃 粉完成后，在进行2次捣胶操作，使配合剂在胶料中分配更加均匀。
开炼机混炼的辊筒转速控制为16r/min，速比控制为1，前辊轮温度调节至95℃，后滚轮 温度控制为92℃，混炼时间控制为30分钟；
(9)切割翻炼：加入增粘树脂和天然乳胶，并将辊间距调整至2mm，用割刀在包裹胶上交 叉连续不断割胶，改变胶料受剪切的方向，更换堆积胶料，割胶9次，翻炼时间控制在6分钟内；
(10)下片停放：下片，将滚筒混炼胶停放冷却20-24小时后，得到成品。
本发明所使用各原料均市售可得。
本发明气密胶使用原理：
当汽车轮胎被刺穿后将该产品涂在轮胎内壁破口处，产品会在胎内压力作用下堵塞覆盖 破口以达到修复的目的；或者将该产品均匀的喷涂至轮胎内壁形成2-4mm的薄层，当坚硬物 体刺入轮胎时，硬物被胶体包裹，当硬物被拔出后在其自身弹性和胎内压力的作用下，胶体 又复原紧贴轮胎内面，以此达到防刺穿漏气的目的。同时也避免了汽车在行驶过程中由于漏 气造成的突然爆胎的危险。
有益效果：本发明气密胶采用气密性优异的氯丁橡胶为主料，并用加工性能良好的天然 橡胶和高弹性、粘接成膜性能良好、胶膜富于柔韧性高氨天然乳胶作为补充，竹粉作为补强 填料，改善胶料的物理机械性能，并用松香使丁基橡胶和天然橡胶两者很好的粘合，使组合 胶体具有较好的粘弹性，同时加入的改性菠萝叶纤维改善了成型时胶层与子口胶料之间的粘 性，提高了胶料的拉伸和撕裂强力。在胶料混炼过程中过加入，硫酸氢钠可以引发菠萝叶纤 维接枝，增加纤维接枝度。同时改善菠萝叶纤维的表面亲和性，提高橡胶与其的亲和性，从 而提高其撕裂强度。在补胎修复过程中接枝后的菠萝叶纤维会在破口处形成骨架，胶体组分 会在骨架上进行填充，使其牢牢地吸附在破口裂缝处。增强了其密封保持性能。
另一方面，本发明的防刺穿气密胶避免了重金属成分的使用，消除了重金属元素的毒害 和腐蚀作用。修复胶中添加的适量强碱，提高了乳胶体系的稳定性，有利于保存。
综上，本发明采用高氨乳胶与气密性良好的氯丁橡胶和加工性能良好的天然橡胶作为混 合体系，胶体性能之间相互补充，同时与各配合剂相互配合，协同发挥作用，提高了产品的 黏结性能，提升产品的修复性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶50份、天然橡胶 16份、竹粉25份、增粘树脂RX-80 12份、高氨天然乳胶30份、KN4006环烷基橡胶油6份、松香6份、氧化锌2份、改性菠萝叶纤维2份、促进剂DETU1.3份、硅烷偶联剂Si-563 1.7 份、分散剂WB212 1.5份、硬脂酸SA 1.2份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI1份、防老剂 RD 1份、过硫酸氢钠1份、联苯氨黄G 0.01份。
所述促进剂DETU为二乙基硫脲；
所述改性菠萝叶纤维是由以下方法制备而得：
(1)预处理：将菠萝叶纤维剪切为长度为1-3cm小段，并置于体积比为1:1的苯-无水乙醇 混合溶液中浸泡24h，取出后晾干，再分别使用无水乙醇和蒸馏水进行洗涤，然后置于 阴凉处干燥；再将纤维置于浓度为15％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，纤维与氢氧化钠溶液重量比为1:20，并不断搅拌；浸泡完成后，用蒸馏水洗涤纤维至中性，室温下通风晾干， 用植物样本研磨机研磨至粒径小于1μm以下封存备用，得到预处理后的菠萝叶纤维；
(2)按质量比4:1.7:75取去离子水、硅烷偶联剂Si-563和无水乙醇，将硅烷偶联剂Si-563 加入到去离子水中搅拌至完全溶解，再加入无水乙醇，再加入步骤(1)得到的预处理后 的菠萝叶纤维，浸泡24h后，置于干燥箱中干燥24h以上，得到改性菠萝叶纤维。
所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2％的天然胶乳。
一种用于轮胎防刺穿的气密胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)烘胶：把天然橡胶和氯丁基橡胶分别置于53℃和40℃分别烘烤35小时和5小时；烘胶 过程中，温度不可以超过60℃，否则会影响胶料的物理机械性能；
(2)切胶：用切胶机分别把天然橡胶和氯丁基橡胶切成小块；天然橡胶每块重量控制在1～2 克，氯丁橡胶每块重量小于1克。胶料块越大破胶时越困难，消耗能量越多；
(3)破胶：控制破胶机辊距控制在2mm，辊轮温度控制在40℃，把天然橡胶和氯丁基橡胶 分别放于破胶机中破碎；
(4)塑炼：采用薄通塑炼法，开炼机塑炼的辊筒转速控制为17r/min，速比控制为1.2，辊距 为0.5mm，温度为42℃；将步骤(3)破胶得到的胶片靠近大牙轮的一侧加入辊筒，使 之通过辊筒间隙，让胶片不包裹辊轮，直接落入接料盘中，当滚筒上无堆积胶料时，将盘中胶片扭转90度，重新投入滚筒间隙内，重复滚碾25分钟；
(5)捣胶：待滚碾结束后，将辊距调整至1mm，待胶料包裹辊轮后使用割刀，左右切割， 使胶料落入接胶盘中，直到没有堆积胶料时停止切割；将辊轮间距调整至1.5mm，切割下片，室温停放30小时；
(6)包辊：将步骤(5)得到的塑炼胶投放在两辊轮间，调节辊轮间距，使塑炼胶均匀连续 的包裹在前辊轮上，形成均匀光滑无缝的包辊胶层，取下胶层，再把胶层投入两辊间缝 之间；
(7)配料：按重量份称取氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油，作 为配合剂备用；
(8)吃粉：按照氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油依次将配合剂加 入进行混炼，每加入一种配合剂后需要2次捣胶操作，以使配合剂分布更加均匀，再加 入松香与联苯氨黄G；
此时，应该适当调宽辊轮间距，并使辊缝上方维持一定的堆积胶，使辊胶层连续，待吃 粉完成后，在进行2次捣胶操作，使配合剂在胶料中分配更加均匀。
开炼机混炼的辊筒转速控制为16r/min，速比控制为1，前辊轮温度调节至95℃，后滚轮 温度控制为92℃，混炼时间控制为30分钟；
(9)切割翻炼：加入增粘树脂和天然乳胶，并将辊间距调整至2mm，用割刀在包裹胶上交 叉连续不断割胶，改变胶料受剪切的方向，更换堆积胶料，割胶9次，翻炼时间控制在6分钟内；
(10)下片停放：下片，将滚筒混炼胶停放冷却20小时后，得到成品。
实施例2
一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶60份、天然橡胶 20份、竹粉30份、增粘树脂RX-80 15份、高氨天然乳胶33份、KN4006环烷基橡胶油7份、松香7份、氧化锌3份、改性菠萝叶纤维2.5份、促进剂DETU2份、硅烷偶联剂Si-563 2份、 分散剂WB212 2.5份、硬脂酸SA 1.3份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI1.5份、防老剂RD 1.5份、过硫酸氢钠1.5份、联苯氨黄G 0.03份。
所述促进剂DETU为二乙基硫脲；
所述改性菠萝叶纤维是由以下方法制备而得：
(1)预处理：将菠萝叶纤维剪切为长度为1-3cm小段，并置于体积比为1:1的苯-无水乙醇 混合溶液中浸泡24h，取出后晾干，再分别使用无水乙醇和蒸馏水进行洗涤，然后置于 阴凉处干燥；再将纤维置于浓度为15％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，纤维与氢氧化钠溶液重量比为1:20，并不断搅拌；浸泡完成后，用蒸馏水洗涤纤维至中性，室温下通风晾干， 用植物样本研磨机研磨至粒径小于1μm以下封存备用，得到预处理后的菠萝叶纤维；
(2)按质量比5:2:90取去离子水、硅烷偶联剂Si-563和无水乙醇，将硅烷偶联剂Si-563加 入到去离子水中搅拌至完全溶解，再加入无水乙醇，再加入步骤(1)得到的预处理后的 菠萝叶纤维，浸泡36h后，置于干燥箱中干燥24h以上，得到改性菠萝叶纤维。
所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2％的天然胶乳。
一种用于轮胎防刺穿的气密胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)烘胶：把天然橡胶和氯丁基橡胶分别置于53℃和40℃分别烘烤35小时和5小时；烘胶 过程中，温度不可以超过60℃，否则会影响胶料的物理机械性能；
(2)切胶：用切胶机分别把天然橡胶和氯丁基橡胶切成小块；天然橡胶每块重量控制在1～2 克，氯丁橡胶每块重量小于1克。胶料块越大破胶时越困难，消耗能量越多；
(3)破胶：控制破胶机辊距控制在2.5mm，辊轮温度控制在40℃，把天然橡胶和氯丁基橡 胶分别放于破胶机中破碎；
(4)塑炼：采用薄通塑炼法，开炼机塑炼的辊筒转速控制为17r/min，速比控制为1.2，辊距 为0.5mm，温度为43℃；将步骤(3)破胶得到的胶片靠近大牙轮的一侧加入辊筒，使 之通过辊筒间隙，让胶片不包裹辊轮，直接落入接料盘中，当滚筒上无堆积胶料时，将盘中胶片扭转90度，重新投入滚筒间隙内，重复滚碾25分钟；
(5)捣胶：待滚碾结束后，将辊距调整至1mm，待胶料包裹辊轮后使用割刀，左右切割， 使胶料落入接胶盘中，直到没有堆积胶料时停止切割；将辊轮间距调整至1.5mm，切割下片，室温停放30小时；
(6)包辊：将步骤(5)得到的塑炼胶投放在两辊轮间，调节辊轮间距，使塑炼胶均匀连续 的包裹在前辊轮上，形成均匀光滑无缝的包辊胶层，取下胶层，再把胶层投入两辊间缝 之间；
(7)配料：按重量份称取氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油，作 为配合剂备用；
(8)吃粉：按照氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油依次将配合剂加 入进行混炼，每加入一种配合剂后需要2次捣胶操作，以使配合剂分布更加均匀，再加 入松香与联苯氨黄G；
此时，应该适当调宽辊轮间距，并使辊缝上方维持一定的堆积胶，使辊胶层连续，待吃 粉完成后，在进行2次捣胶操作，使配合剂在胶料中分配更加均匀。
开炼机混炼的辊筒转速控制为16r/min，速比控制为1，前辊轮温度调节至95℃，后滚轮 温度控制为92℃，混炼时间控制为30分钟；
(9)切割翻炼：加入增粘树脂和天然乳胶，并将辊间距调整至2mm，用割刀在包裹胶上交 叉连续不断割胶，改变胶料受剪切的方向，更换堆积胶料，割胶9次，翻炼时间控制在6分钟内；
(10)下片停放：下片，将滚筒混炼胶停放冷却22小时后，得到成品。
实施例3
一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶70份、天然橡胶 22份、竹粉33份、增粘树脂RX-80 18份、高氨天然乳胶35份、KN4006环烷基橡胶油9 份、松香8份、氧化锌4份、改性菠萝叶纤维3份、促进剂DETU 1.8份、硅烷偶联剂Si-563 2.2份、分散剂WB212 3份、硬脂酸SA 1.4份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI2份、 防老剂RD 2份、过硫酸氢钠2份、联苯氨黄G 0.05份。
所述促进剂DETU为二乙基硫脲；
所述改性菠萝叶纤维是由以下方法制备而得：
(1)预处理：将菠萝叶纤维剪切为长度为1-3cm小段，并置于体积比为1:1的苯-无水乙醇 混合溶液中浸泡24h，取出后晾干，再分别使用无水乙醇和蒸馏水进行洗涤，然后置于 阴凉处干燥；再将纤维置于浓度为15％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，纤维与氢氧化钠溶液重量比为1:20，并不断搅拌；浸泡完成后，用蒸馏水洗涤纤维至中性，室温下通风晾干， 用植物样本研磨机研磨至粒径小于1μm以下封存备用，得到预处理后的菠萝叶纤维；
(2)按质量比6:2.2:101取去离子水、硅烷偶联剂Si-563和无水乙醇，将硅烷偶联剂Si-563 加入到去离子水中搅拌至完全溶解，再加入无水乙醇，再加入步骤(1)得到的预处理后 的菠萝叶纤维，浸泡24-48h后，置于干燥箱中干燥24h以上，得到改性菠萝叶纤维。
所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2％的天然胶乳。
一种用于轮胎防刺穿的气密胶的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)烘胶：把天然橡胶和氯丁基橡胶分别置于53℃和40℃分别烘烤35小时和5小时；烘胶 过程中，温度不可以超过60℃，否则会影响胶料的物理机械性能；
(2)切胶：用切胶机分别把天然橡胶和氯丁基橡胶切成小块；天然橡胶每块重量控制在1～2 克，氯丁橡胶每块重量小于1克。胶料块越大破胶时越困难，消耗能量越多；
(3)破胶：控制破胶机辊距控制在3mm，辊轮温度控制在40℃，把天然橡胶和氯丁基橡胶 分别放于破胶机中破碎；
(4)塑炼：采用薄通塑炼法，开炼机塑炼的辊筒转速控制为17r/min，速比控制为1.2，辊距 为0.5mm，温度为45℃；将步骤(3)破胶得到的胶片靠近大牙轮的一侧加入辊筒，使 之通过辊筒间隙，让胶片不包裹辊轮，直接落入接料盘中，当滚筒上无堆积胶料时，将盘中胶片扭转90度，重新投入滚筒间隙内，重复滚碾25分钟；
(5)捣胶：待滚碾结束后，将辊距调整至1mm，待胶料包裹辊轮后使用割刀，左右切割， 使胶料落入接胶盘中，直到没有堆积胶料时停止切割；将辊轮间距调整至1.5mm，切割下片，室温停放30小时；
(6)包辊：将步骤(5)得到的塑炼胶投放在两辊轮间，调节辊轮间距，使塑炼胶均匀连续 的包裹在前辊轮上，形成均匀光滑无缝的包辊胶层，取下胶层，再把胶层投入两辊间缝 之间；
(7)配料：按重量份称取氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油，作 为配合剂备用；
(8)吃粉：按照氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油依次将配合剂加 入进行混炼，每加入一种配合剂后需要2次捣胶操作，以使配合剂分布更加均匀，再加 入松香与联苯氨黄G；
此时，应该适当调宽辊轮间距，并使辊缝上方维持一定的堆积胶，使辊胶层连续，待吃 粉完成后，在进行2次捣胶操作，使配合剂在胶料中分配更加均匀。
开炼机混炼的辊筒转速控制为16r/min，速比控制为1，前辊轮温度调节至95℃，后滚轮 温度控制为92℃，混炼时间控制为30分钟；
(9)切割翻炼：加入增粘树脂和天然乳胶，并将辊间距调整至2mm，用割刀在包裹胶上交 叉连续不断割胶，改变胶料受剪切的方向，更换堆积胶料，割胶9次，翻炼时间控制在6分钟内；
(10)下片停放：下片，将滚筒混炼胶停放冷却24小时后，得到成品。
对比例1
一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶70份、天然橡胶 22份、竹粉33份、增粘树脂RX-80 18份、高氨天然乳胶35份、KN4006环烷基橡胶油9 份、松香8份、氧化锌4份、促进剂DETU 1.8份、硅烷偶联剂Si-563 2.2份、分散剂WB212 3份、硬脂酸SA 1.4份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI 2份、防老剂RD 2份、过硫酸 氢钠2份、联苯氨黄G 0.05份。
将对比例配方和制备方法中，除不含改性菠萝叶纤维的添加和制备外，其余均同实施例 3。
性能测定方法:
邵尔A硬度的测定：主要是利用邵氏A型硬度计(以玻璃的硬度为100)测定了试样上厚 度为3mm的胶层邵尔A硬度，每个试样在3个以上不同位置进行测试，实验结果取中值；
撕裂强度的测定：我们在超薄纸上喷涂厚度为3mm的胶层，然后在试样上割下一撕裂样 条，再利用厚度计测定样条各处厚度，拉力机的拉伸速率为500mm/min，通过试样撕裂时的 最高负荷力值除以试样撕裂处的厚度计算得到撕裂时样条单位厚度上所承受的负荷，即可得 到撕裂强度，每个试样进行平行5次测定撕裂试验，实验结果取中值；
拉伸性能的测定：我们在超薄纸上喷涂厚度为3mm的胶层，然后在样品中裁下一哑铃型 试样条，试样条中间部位的宽度为6mm，然后再利用厚度计测量该试样条工作区内5个以上 位置处的厚度并取平均值作为试样条的厚度，并在该试样条中间区域标注两条相距25mm的 参考线，在室温环境下进行试验测定，拉伸速率为500mm/min，以拉力机的大变形跟踪器跟 踪试样条参考线间距离的改变情况，用来描述试样条的拉伸变形量，同时利用传感器记录拉 伸时的拉力值，每个样品进行5次平行测定，实验结果取中值；
气密性试验按照GB/T 1038—2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》进行。 采用压差法气体渗透仪进行气密性测试。测试条件为：氮气环境，测试气压为0.4MPa，测试 温度为40℃。使用直径为5mm的钉子在一15cm*20cm的165/70R14号轮胎胎片上造成几个 穿孔。移除钉子，再在胎片上喷涂适量的产品，覆盖住空洞并形成一层3mm的涂层。
用直径为80mm的取样器在测定样品上裁取一圆形试样，试样至少包含一个钉子穿孔。 并用乙醇对试样薄片表面进行清洗，放入干燥器内干燥24小时。把测试试样内层向下紧贴测 试下腔。在测试前把裁取的测试试样提前5小时放在仪器室内以稳定气压适应环境。在测试 下腔浅槽外侧2mm以外的区域涂抹适量的真空油脂，在浅凹槽上方置直径为55mm的滤纸， 将测试试样内层向下轻放在测试下腔的试样放置线以内。使试样与测试下腔紧密接触，盖上 测试上腔旋紧即可开始测试。每个样品进行5次平行测定，实验结果取中值；
抗老化实验通过老化实验箱进行测定，调节测试温度为85℃，相对湿度为85％，气压为 106kPa，臭氧浓度为45％，紫外线光照强度为25uw/cm2，得到老化时间。进行5次实验，实 验结果取中值。
撕裂强度的测定标准按照国家标准GB/T529-1999。
拉伸性能的测定标准按照国家标GB/T528-2009。
邵尔A硬度的测定标准按照国家标准GB/T531.1-2008。
成品轮胎耐久性试验按照Q/GF-JS104—2008进行。
粘结强度检测采用GB 1720-1979胶膜附着力测定法进行测量；胶料其他各项性能测试 均按相应国家标准或企业标准进行。
具体测试结果如表1所示：
表1性能测试结果
Figure BDA0002515237620000101
从表中数据我们可以看出，本发明气密胶性能良好，符合使用要求。使用本发明气密胶 进行轮胎修复，与传统的火补，贴片内补，蘑菇钉内补相比具有明显的优势，其完全避免了 火补等操作对轮胎的损坏；本发明气密胶利用胶体自身作为修复材料，避免了贴片补胎容易 氧化脱落，使用时间短的缺点；也避免了蘑菇钉补胎破口角度小于15度的限制。利用改性菠 萝叶纤维代替部分竹粉，改性菠萝叶纤维在气密层胶中以微米水平的枝蔓状分布，能显著提 高轮胎智防刺穿气密胶的抗撕裂强度，拉伸强度。由于其独特的枝蔓效应使得胶体具有良好 的弹性，抵抗裂纹扩展性能。当汽车轮胎被刺穿后将该产品涂在轮胎内壁破口处，产品会在 胎内压力作用下堵塞覆盖破口以达到修复的目的；或者将该产品均匀的喷涂至轮胎内壁形成 2-4mm的薄层，当坚硬物体刺入轮胎时，硬物被胶体包裹，当硬物被拔出后在其自身弹性和 胎内压力的作用下，胶体又复原紧贴轮胎内面，以此达到防刺穿漏气的目的。同时也避免了 汽车在行驶过程中突然爆胎的危险。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施 例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下 所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种用于轮胎防刺穿的气密胶，其特征在于，其包括以下重量份的原料：氯丁橡胶50-70份、天然橡胶16-22份、竹粉25-33份、增粘树脂RX-80 12-18份、高氨天然乳胶30-35份、环烷基橡胶油6-9份、松香6-8份、氧化锌2-4份、改性菠萝叶纤维2-3份、促进剂DETU1.3-1.8份、硅烷偶联剂Si-563 1.7-2.2份、分散剂WB212 1.5-3份、硬脂酸SA 1.2-1.4份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI1-2份、防老剂RD 1-2份、过硫酸氢钠1-2份、联苯氨黄G0.01-0.05份；
所述改性菠萝叶纤维是由以下方法制备而得：
(1)预处理：将菠萝叶纤维剪切为长度为1-3cm小段，并置于体积比为1:1的苯-无水乙醇混合溶液中浸泡24h，取出后晾干，再分别使用无水乙醇和蒸馏水进行洗涤，然后置于阴凉处干燥；再将纤维置于浓度为15％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，纤维与氢氧化钠溶液重量比为1:20，并不断搅拌；浸泡完成后，用蒸馏水洗涤纤维至中性，室温下通风晾干，用植物样本研磨机研磨至粒径小于1μm以下封存备用，得到预处理后的菠萝叶纤维；
(2)按质量比4-6:1.7-2.2:75-101取去离子水、硅烷偶联剂Si-563和无水乙醇，将硅烷偶联剂Si-563加入到去离子水中搅拌至完全溶解，再加入无水乙醇，再加入步骤(1)得到的预处理后的菠萝叶纤维，浸泡24-48h后，置于干燥箱中干燥24h以上，得到改性菠萝叶纤维。
2.根据权利要求1所述用于轮胎防刺穿的气密胶，其特征在于，所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2％的天然胶乳。
3.根据权利要求1所述用于轮胎防刺穿的气密胶，其特征在于，所述环烷基橡胶油为KN4006环烷基橡胶油。
4.一种权利要求1-3任意一项所述用于轮胎防刺穿的气密胶的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)烘胶：把天然橡胶和氯丁基橡胶分别置于53℃和40℃分别烘烤35小时和5小时；
(2)切胶：用切胶机分别把天然橡胶和氯丁基橡胶切成小块；
(3)破胶：控制破胶机辊距控制在2-3mm，辊轮温度控制在40℃，把天然橡胶和氯丁基橡胶分别放于破胶机中破碎；
(4)塑炼：采用薄通塑炼法，开炼机塑炼的辊筒转速控制为17r/min，速比控制为1.2，辊距为0.5mm，温度为42-45℃；将步骤(3)破胶得到的胶片靠近大牙轮的一侧加入辊筒，使之通过辊筒间隙，让胶片不包裹辊轮，直接落入接料盘中，当滚筒上无堆积胶料时，将盘中胶片扭转90度，重新投入滚筒间隙内，重复滚碾25分钟；
(5)捣胶：待滚碾结束后，将辊距调整至1mm，待胶料包裹辊轮后使用割刀，左右切割，使胶料落入接胶盘中，直到没有堆积胶料时停止切割；将辊轮间距调整至1.5mm，切割下片，室温停放30小时；
(6)包辊：将步骤(5)得到的塑炼胶投放在两辊轮间，调节辊轮间距，使塑炼胶均匀连续的包裹在前辊轮上，形成均匀光滑无缝的包辊胶层，取下胶层，再把胶层投入两辊间缝之间；
(7)配料：按重量份称取氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸SA、氧化锌、竹粉、硅烷偶联剂Si-563、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、环烷基橡胶油、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI，作为配合剂备用；
(8)吃粉：按照氯丁橡胶、天然橡胶、促进剂DETU、防老剂RD、硬脂酸、氧化锌、竹粉、硅烷偶联剂Si-563、改性菠萝叶纤维、过硫酸氢钠、分散剂WB212、KN4006环烷基橡胶油、多苯基多亚甲基多异氰酸酯PAPI依次将配合剂加入进行混炼，每加入一种配合剂后需要2次捣胶操作，再加入松香与联苯氨黄G进行混炼；开炼机混炼的辊筒转速控制为16r/min，速比控制为1，前辊轮温度调节至95℃，后滚轮温度控制为92℃，混炼时间控制为30分钟；
(9)切割翻炼：加入增粘树脂RX和高氨天然乳胶，并将辊间距调整至2mm，用割刀在包裹胶上交叉连续不断割胶，改变胶料受剪切的方向，更换堆积胶料，割胶9次，翻炼时间控制在6分钟内；
(10)下片停放：下片，将滚筒混炼胶停放冷却20-24小时后，得到成品。
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