TWI615461B - 一種密封劑組合物及其製備方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種修補輪胎上的穿孔的密封劑組合物及其製備方法。所述密封劑組合物中包含重量百分比為80-95%的液態載體、重量百分比為0.1-10 %的由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料、重量百分比為1-10 %的膠乳、重量百分比為0.1-5 %的剛性顆粒和重量百分比為0.1-5%的表面活性劑。所述密封劑組合物中還可根據需要添加重量百分比為0.1-1%的添加劑，比如消泡劑、防腐劑、防蝕劑、著色劑和香味劑等。本發明還涉及所述密封劑組合物的製備方法。

Description

一種密封劑組合物及其製備方法

本發明涉及一種密封劑 組合物 ，特別是一種應用於修補輪胎上的穿孔的密封劑組合物，還涉及製備所述密封劑組合物的方法。

行駛道路上堅硬的物體，比如釘子、石頭等偶爾會刺破輪胎，空氣由穿孔洩漏而導致輪胎變扁，這容易造成交通事故，給駕駛員帶來傷害。 在輪胎運轉過程中，液態輪胎密封劑 組合物 可用來暫時密封穿孔，它為駕駛員提供了一種臨時的緊急補救措施，讓駕駛員能在輪胎刺破後繼續行程及尋求幫助，這對在高速公路上行駛的車輛來說尤為重要。

一般而言，液體輪胎密封劑 組合物 由密封材料、增粘劑和包含防凍劑的溶劑組成。常用的密封材料包括膠乳、丁基橡膠和各種微粒物質。增粘劑是用於增加粘著性的化學品，常用於輪胎密封劑 組合物 的增粘劑是樹脂化合物。防凍劑，例如乙二醇和丙二醇，可用來降低輪胎密封劑 組合物 的凝固點，從而防止密封劑 組合物 在低溫操作環境下凝固。

在過去的幾十年中，人們發明了各種各樣的液態輪胎密封劑 組合物 。早期階段，如相關專利包含但不限於歐洲專利No.1382654 A1、美國專利No.6992119 B2及No.0142420 A1中所述，為實現密封目的，最常見的密封劑 組合物 是由丁基橡膠和/或膠乳組成。這些成分的缺點有穩定性不足即保質期較短、存在氣味問題且使用後很難被清理乾淨。

美國專利No. 4337322和No.4588758中公開了進一步改進後的輪胎密封劑 組合物 ，使用了石棉纖維、乙二醇和洗滌劑作為開閥型(valve-open)密封劑 組合物 中的主要成分。但眾所周知的是石棉纖維致癌，而乙二醇也因具有毒性會危害到環境。

考慮到環境因素，美國專利No. 5059636中公開了一種基於非石油材料的輪胎密封劑 組合物 ，該配方中使用了硫化膠粉、小麥粉、鈣鹽等成分。但這種密封劑 組合物 的缺點是在使用前需要先將輪胎上的閥芯移除，即開閥型密封劑 組合物 。

同時一種基於「原木堵塞(log-jam)」機理的密封劑 組合物 開始受到關注，「原木堵塞」機理即當液體輪胎內外壓力差的作用下，流經穿孔處時，液體介質中的微粒在穿孔處累積並進而導致穿孔被封堵。美國專利No.5772747 和No.5856376中公開了基於這一機理的密封劑 組合物 ，但均屬於開閥型密封劑 組合物 。

在美國專利No.6013697公開的配方中，主要使用了膨潤土和雲母，這些微粒物質填充穿孔空隙並形成堵塞物以防止進一步的氣體洩漏。該密封劑 組合物 為直通型(valve-through)密封劑 組合物 ，即在使用前無需移除輪胎閥芯，使用更為便捷的同時環保無害，並且它還具有快速密封性能。但粘土片(clay platelet)的沉澱和絮凝是該密封劑 組合物 的主要問題。

另外一些基於原木堵塞機理的密封劑 組合物 ，相關專利包含但不限於美國專利2002/0077391 A1、2007/0129464 A1、2007/0203260、國際專利WO 2008/022402、PCT/AU2008/001499，在密封劑 組合物 配方上做了很多創新。這類輪胎密封劑 組合物 具有無臭、保質期長和使用後易於清理的優點，但它的密封性能相對較差。

除了原木堵塞原理，另一種類型的密封劑 組合物 是基於粘性的膠乳懸浮液。膠乳懸浮液是一種高粘度的流體，它可以牢固的粘附在穿孔壁上並最終封鎖氣體洩漏通道。但是，基於膠乳的密封劑 組合物 的缺點包括使用後很難清理、不確定的粘連性質、對眼睛皮膚有刺激性及使用了揮發性的有機化合物等。

最近我方在美國發明專利2012/0118199 A1中公開了一種直通型輪胎穿孔密封劑組合物，其中包含了溶解和未溶解的天然生物材料、防凍劑和其他剛性顆粒，具有環保無害、性價比高的優點。

本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種環保無害、沉澱較少、儲存期長、能快速密封並在使用後易於清理的直通型輪胎密封劑組合物。

與此相應，本發明另一個要解決的技術問題是提供一種環保無害、沉澱較少、儲存期長、能快速密封並在使用後易於清理的直通型輪胎密封劑 組合物 的製備方法。

就該密封劑組合物而言，本發明解決上述問題的技術方案是：一種基於原木堵塞和粘膠堵塞(viscous gel clogging)組合機理的新型增強型輪胎密封劑組合物。所述密封劑組合物包含重量百分比為80-95 %的液態載體、重量百分比為0.1-10 %的由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料、重量百分比為1-10 %的膠乳、重量百分比為0.1-5 %的作為填充料的剛性顆粒和重量百分比為0.1-5 %的表面活性劑。

為擴大液態密封劑 組合物 使用的工作溫度範圍，所述液態載體包括水和防凍劑；所述防凍劑包括乙二醇、丙二醇和甘油中的至少一種：乙二醇在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %，丙二醇在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %，甘油在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-60 %。

所述水溶聚合物包括天然衍生水溶聚合物和\或人工合成水溶聚合物，作為填充料的剛性顆粒在所述密封劑組合物中所占的重量百分比優選為1-3%，顆粒大小在0.05 - 320μm的範圍內，所述剛性顆粒在穿孔處形成堵塞，由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料通過填充穿孔處空隙增強了密封性，膠乳的添加進一步提高了密封劑 組合物 的密封性能。所述膠乳包含純天然膠乳、合成膠乳和改進的天然膠乳中的至少一種。為提高膠乳成分的穩定性以及液態密封劑 組合物 在輪胎內的潤濕性和展開性，需要添加至少一種適合的表面活性劑。

根據相應的功能需要，所述密封劑 組合物 還包含重量百分比為0.1-1 %的添加劑，所述添加劑包括消泡劑、防蝕劑、防腐劑、著色劑和香味劑中的至少一種。另外，所述密封劑 組合物 還包含重量百分比為0.05 - 3 %的膨潤土以減少沉澱。

所述密封劑組合物的粘度範圍是19.3 – 5000mPas，PH值範圍在8 - 10之間，密封功能有效的溫度範圍在 -40℃至 80℃之間。

就該密封劑 組合物 的製備方法而言，本發明解決上述技術方案是：相對於100重量份的所述密封劑組合物，其製備方法包含以下步驟：


a. 在80-95重量份的液態載體中，將0.1-10重量份的水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料；
b.在步驟a所得的凝膠懸浮液中添加0.1-5重量份的剛性顆粒和1-10重量份的膠乳並充分混合；
c. 在步驟b所得的組合物中添加0.1-5重量份的表面活性劑。

所述水溶聚合物選用殼聚糖時，相對於100重量份的所述密封劑組合物，將所述水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料的方法包括以下步驟：

a．在10-60重量份的水中加入0.1-10重量份的殼聚糖；
b．向a中所得的溶液中加入適量的酸，將溶液PH值調至0-5範圍內；
c．殼聚糖完全溶解後，加入適量的堿，將溶液PH值調高至8-10範圍內，即可得到所述衍生凝膠材料。

本發明中的密封劑組合物的有益效果在於：該密封劑 組合物 環保、安全無毒並能高效即時的密封輪胎穿孔；而其所能密封的穿孔大小是由密封劑 組合物 固態成分中顆粒的大小和數量來決定的，它能密封由直徑6.35mm甚至更大的穿刺形成的穿孔。它是一種直通型密封劑 組合物 ，在注入前無需移除閥芯，使用十分便捷。所述密封劑 組合物 在-40oC 至 80oC之間能很好地發揮功效。所述密封效果能持續12至48小時或更長，這取決於確切的密封劑組合物；同時在使用過後，用水能很容易地清理所應用的密封劑 組合物 。

無

無

為了使本發明的目的、技術方案以及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施例僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。

在本發明的提出的技術方案中，用於修補輪胎上的穿孔的密封劑組合物是一種基於原木堵塞和粘膠堵塞(viscous gel clogging)組合機理的新型增強型輪胎密封劑組合物。所述密封劑組合物包含重量百分比為80-95 %的液態載體、重量百分比為0.1-10 %的由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料、重量百分比為1-10 %的膠乳、重量百分比為0.1-5 %的作為填充料的剛性顆粒和重量百分比為0.1-5 %的表面活性劑。

要制得100重量份的所述密封劑組合物，具體的製備方法包含以下步驟：
a. 在80-95重量份的液態載體中，將0.1-10重量份的水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料；
b.在所得凝膠懸浮液中添加0.1-5重量份的剛性顆粒和1-10重量份的膠乳並充分混合；
c. 在b中所得的組合物中添加0.1-5重量份的表面活性劑和0.1-1重量份的添加劑並充分混合。

優選的，1.在10-60重量份的水中，將0.1-10重量份的水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料; 2. 在步驟1所得凝膠懸浮液中添加防凍劑、0.1-5重量份的剛性顆粒以及1-10重量份的膠乳並充分混合; 3. 在步驟2所得的組合物中添加0.1-5重量份的表面活性劑和0.1-1重量份的添加劑並充分混合。

所述水溶聚合物可以是天然衍生的水溶聚合物，比如殼聚糖、海藻酸鈉和絲膠等，也可以是人工合成的水溶聚合物，比如聚乙烯醇等。通過物理或化學方法將所述水溶聚合物轉化為柔性的凝膠材料。

在優選實施例中，使用殼聚糖作為製備所述凝膠材料的水溶聚合物，將從甲殼動物的殼中提取的甲殼素通過脫乙醯作用就可以制得所述殼聚糖。殼聚糖的原始形態往往是存在于可溶於酸性介質的剛性片中，這裏的酸可以是任何類型的酸，但考慮到低毒性優先選擇稀醋酸和鹽酸。將所述殼聚糖剛性片置於酸性介質中，並在殼聚糖溶解前先加入任意類型的堿，建議使用氫氧化鈉，通過中和作用使殼聚糖再沉澱並得到再沉澱的殼聚糖。優選地，相對於100重量份的密封劑組合物，將水溶聚合物殼聚糖轉化為衍生凝膠材料的方法包括以下步驟：
a. 在10-60重量份的水中加入0.1-10重量份的殼聚糖；
b. 向步驟a所得的溶液中加入適量的酸，優選醋酸，將溶液PH值調至0-5範圍內；
c. 殼聚糖完全溶解後，加入適量的堿，優選氫氧化鈉，將溶液PH值調高至8-10範圍內，混合均勻即可得到所述衍生凝膠材料。

再沉澱的殼聚糖具有與它初始形態不同的粒子結構，它表現為柔軟、半透明且有彈性的凝膠材料懸浮在液態介質中。在中和作用過程中，中和速率、溶液最終的pH值以及在混合或均勻化過程中所施加的剪切力都將決定最終衍生所得的凝膠顆粒的確切尺寸和硬度。在優選實施例中，水溶聚合物選用殼聚糖，在混合或均勻化過程中通過控制施加的剪切力來控制凝膠顆粒的尺寸和硬度至能夠通過六十目的篩子；所制得的密封劑組合物包含了重量百分比為0.1-10%的再沉澱殼聚糖，所述再沉澱殼聚糖是由在酸性條件下溶解50-500微米的殼聚糖顆粒製備得來的，並且液態懸浮液的最終pH值範圍是7-10之間。

結合所述密封劑的組合密封機理，能在給定液態介質中以凝膠材料形態存在的其他水溶聚合物，比如海藻酸鈉、絲膠和聚乙烯醇等，也用於製備該密封劑組合物。

其中，聚乙烯醇作為一種人工合成水溶聚合物也可用於製備所述衍生凝膠材料，其製備方法是先將其溶解在溫水中，然後讓其在可控條件下與適合的化學反應劑比如SDS(sodium dodecyl sulfate即十二烷基硫酸鈉)或矽酸鈉等反應制得所述衍生凝膠材料。

為提升輪胎密封劑組合物的密封性能，強化所述由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料，可添加其他加固材料比如鈣、鎂及其他金屬離子的剛性顆粒和化合物等。密封劑組合物中也會加入純天然和/或合成膠乳來進一步改善密封性能，改良的天然膠乳比如去蛋白質膠乳和去離子含磷膠乳也都適用于本發明。所述膠乳在密封劑組合物中的重量百分比為1-10 %，遠低於傳統市場上基於膠乳的輪胎密封劑組合物中的膠乳含量。在實驗階段，當不加入膠乳即固態膠乳的重量百分比為0%而密封劑組合物的其他組分基本相同時，所得的密封劑組合物的直通效果是「好」，即90%以上成功；密封效果是「一般」，即只有50%以上成功。相比下文給出的優選實施例，添加膠乳以後密封劑組合物的密封能力都為「好」，可見膠乳作為密封劑組合物的重要組成組分能顯著提高密封劑組合物的密封能力。

在優選實施例中，該輪胎密封劑組合物也包含重量百分比為0.1-5 %的剛性殼聚糖顆粒，最優重量百分比為1-3%。具體實施例中剛性殼聚糖的顆粒大小在5-320微米之間，優選在5-100微米之間。作為密封劑組合物中的剛性顆粒組分，它並不限於殼聚糖材料，針對本發明可使用尺寸在0.05微米到320微米之間的其他固體顆粒，比如空心微珠、矽石、鈣矽石、矽藻土、高嶺石、雲母、橡膠粉、多孔氧化矽和矽膠等材料也用於密封劑組合物製備。為降低沉澱速率，剛性顆粒的比重建議低於1.5，雖然具有更高密度的顆粒也能使用。此外，加入在密封劑組合物中重量百分比為0.05-3%的膨潤土可以進一步避免密封劑組合物中產生沉澱和沉降。

在密封過程中基於原木堵塞機理，所述剛性顆粒會在穿孔處積聚，堵塞顆粒所形成的堵塞物與溶液中由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料結合。該凝膠材料的製備已在前文中介紹過，它能使密封性能更為優秀。這種凝膠材料和剛性顆粒相互相容而無明顯化學反應，在優選實施例中，所使用的凝膠材料為再沉澱殼聚糖與剛性殼聚糖顆粒來源相同，具有出色的相容性。此外，添加的膠乳能通過在輪胎穿孔處形成膠乳橡膠來進一步提高密封性能。

密封劑組合物中液態載體所占的重量百分比為80-95 %，所述液態載體由水和防凍劑組成，其中水的含量占密封劑組合物的重量百分比為10-60 %，液態介質用於讓由所述水溶聚合物衍生所得的凝膠材料和剛性顆粒懸浮，也用於溶解各種選擇性添加的添加劑。液態載體中所添加的防凍劑，比如乙二醇、丙二醇(propylene glycol)和甘油等，是為了擴寬該密封劑組合物的適用溫度範圍。在本發明中可以使用上述一種防凍劑或多種防凍劑的混合物，來降低液態載體的凝固點。在優選實施例中，所述防凍劑包括在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %的乙二醇、在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %的丙二醇、和在所述密封劑組合物組合物中所占的重量百分比為5-60 %的甘油中的至少一種。在優選實施例中，使用了乙二醇、甘油、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的至少一種配製防凍劑，可以將密封劑組合物的凝固點降至- 40℃(優選實施例3)，所述密封劑組合物使用的有效溫度範圍在- 40℃至 80℃之間。還可以使用在密封劑組合物中所占重量百分比為1-10 %的無機鹽比如氯化鈣或氯化鎂來控制密封劑組合物的有效適用溫度。

密封劑組合物中表面活性劑所占的重量百分比為0.1-5 %，可適當的添加至少一種表面活性劑(包括陰離子、陽離子和非離子表面活性劑)，來改善密封劑組合物的穩定性和功能性，所用的表面活性劑的類型是根據密封劑組合物中添加的膠乳的類型來決定的。在優選實施例中，所述表面活性劑可選用吐溫20至吐溫85、SDS和十六烷基三甲基溴化銨(cetyl trimethylammonium bromide)等表面活性劑中的至少一種。

在不影響密封劑組合物密封功能的前提下，可以根據具體功能需要選擇性的在密封劑組合物中加入重量百分比為0.1-1 %的其他添加劑。添加增粘劑能在控制溶液粘度的同時提高剛性及柔性懸浮顆粒對穿孔壁的附著性。防腐劑的加入可以延長密封劑組合物的保質期，也可以添加防蝕劑來防止銹蝕。加入氧化鋅或氧化鈦能防止密封劑組合物在受日光照射時分解。香味劑和著色劑等其他添加劑在不影響密封劑組合物密封功能的前提下也能選擇性的適當加入。

密封劑組合物中包括重量百分比為0.1-1 %的防腐劑來防止密封劑組合物配方中的成分降解，將密封劑組合物的保質期延長到5年甚至更長；還包括重量百分比為0-0.5%的消泡劑來避免起泡。此外，在不影響密封性能的前提下，還添加重量百分比為0.1-1%的防蝕添加劑來防止密封劑組合物在輪胎中發生銹蝕。

根據前文製備好的密封劑組合物的粘度在19.3-5000mPas之間，其pH值在7-11之間，優選8-10之間。由於凝膠材料和膨潤土的存在，密封劑組合物在24小時內的沉澱微不足道，而且低密度剛性顆粒比如空心微珠的使用也能解決沉降問題。

根據上述組分和方法所制得的密封劑組合物的具體使用方法：在高壓下(優選3-7巴)通過軟管將密封劑組合物注入輪胎中，閥芯是否移除不影響使用。當輪胎上沒有穿孔時，密封劑組合物能在旋轉的輪胎中保持混合狀態且沒有任何明顯的物理和化學變化。此外，該密封劑組合物在輪胎內能有效的鋪展開，所以即使穿孔發生在胎肩區也能被有效密封。

密封劑組合物性能測試方法：在高壓下(優選3-7巴)通過軟管將至少300ml製備好的密封劑組合物注入一個165/60 R14的老化輪胎中，注射過程可去掉或不去掉閥芯。值得注意的是，實際應用中注入密封劑組合物的體積可以少於300ml，但在本次測試中，300ml是作為一個測試基準的。實際測試時，在輪胎旋轉之前或旋轉過程中，使用常規的直徑為6.35mm的長釘刺穿輪胎，其他尺寸的穿孔也被測試過但現以直徑6.35mm的穿孔為測試標準。

測試用輪胎被安裝在一輛車上，將輪胎密封劑組合物注入到輪胎中，然後駕車行駛20km內。輪胎內空氣通過穿孔洩露，每行駛3~5km可通過測量內胎壓來記錄密封劑組合物的密封性能。通過該測試測得的壓力損失低於0.1巴，資料表明該密封劑組合物能成功、即時的密封輪胎穿孔。在拆下該測試輪胎後，將穿孔位置朝上，壓降仍能保持穩定即密封劑組合物仍能穩定密封。在24或48小時後，再次測量壓力損失以確定其密封性能。

具體實施例：

根據以上詳細描述將給出本發明的一些具體實施例，並做相關分析，但本發明並不僅限於這些實施例，以下所述的直通能力和密封能力 「好」指的是超過90%成功，「一般」指的是超過50%成功，「差」指的是超過90%成功。

優選實施例1：在密封劑組合物1的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、由39.4重量份的1,2-丙二醇和11.7重量份的甘油組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉轉化制得的凝膠材料，即再沉澱的殼聚糖、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物1的凝固點為-30℃，PH值為9.27，在25±5℃時的粘度為29.0mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例2：在密封劑組合物2的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、51重量份的1,2-丙二醇、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物2的凝固點為-30℃，PH值為9.30，在25±5℃時的粘度為51.7mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例3：在密封劑組合物3的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：27.4重量份的水、61重量份的1,2-丙二醇、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物3的凝固點為-40℃，PH值為9.28，在25±5℃時的粘度為78.5mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例4：在密封劑組合物4的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、51重量份的乙二醇、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0- 0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物4的凝固點為-30℃，PH值為9.19，在25±5℃時的粘度為23.1mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例5：在密封劑組合物5的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.5重量份的水、由39.6重量份的1,2-丙二醇和5.0重量份的乙二醇組成的防凍劑、由1.3重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.5重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.8重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物5的凝固點為-30℃，PH值為9.43，在25±5℃時的粘度為29.3mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例6：在密封劑組合物6的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、由40重量份的1,3-丙二醇和11重量份的甘油組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物6的凝固點為-30℃，PH值為9.65，在25±5℃時的粘度為19.3mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例7：在密封劑組合物7的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、由41.6重量份的1,2-丙二醇和10.4重量份的1,3-丙二醇組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0- 0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物7的凝固點為-30℃，PH值為9.32，在25±5℃時的粘度為26.2mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

比較分析以上7個優選實施例1-7，各實施例中除所添加的防凍劑的組分和含量有較大變化外，其他各組分基本一致含量有輕微變化。各實施例中的防凍劑均選自乙二醇、1,2丙二醇、1,3丙二醇以及甘油中的至少一種：其中乙二醇占100重量份的密封劑組合物中的5-70份，1,2丙二醇和1,3丙二醇都屬於丙二醇而丙二醇在100重量份的密封劑組合物中占5-70份，甘油占100重量份的密封劑組合物中的5-60份。在實施例3中，液態載體由27.4重量份的水和61重量份的1,2-丙二醇組成，其他組分與實施例2完全相同，但實施例3中制得的密封劑組合物3的凝固點被擴大至-40℃，粘度提高至78.5mPas，並仍然具有優秀的密封能力和直通能力。

優選實施例8：在密封劑組合物8的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：37重量份的水、由39.4重量份的丙二醇和11.7重量份的甘油組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、2.2重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物8的凝固點為-30℃，PH值為9.08，在25±5℃時的粘度為35.6mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例9：在密封劑組合物9的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.4重量份的水、由39.4重量份的丙二醇和11.7重量份的甘油組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、4.5重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物9的凝固點為-30℃，PH值為9.27，在25±5℃時的粘度為29mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例10：在密封劑組合物10的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：34.3重量份的水、由39.2重量份的丙二醇和11.6重量份的甘油組成的防凍劑、由1.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.3重量份的醋酸以及1.3重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.5重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、8.9重量份的固態膠乳、2.3重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物10的凝固點為-30℃，PH值為9.61，在25±5℃時的粘度為52.7mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

比較分析優選實施例8-10，各實施例中除所添加的固態膠乳含量有較大變化外，其他各組分及其含量基本一致。固態膠乳在優選實施例8中的含量為2.2重量份，對應的粘度為35.6mPas；在優選實施例9中為4.5重量份，對應的粘度為29mPas；在優選實施例10中為8.9重量份，對應的粘度為52.7mPas。這三個實施例中所制得的密封劑組合物的直通性能和密封性能都十分優秀。

優選實施例11：在密封劑組合物11的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.3重量份的水、由43.2重量份的丙二醇和5.7重量份的乙二醇組成的防凍劑、由1.4重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.4重量份的醋酸以及1.6重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成的剛性顆粒、5.5重量份的固態膠乳、2.8重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物11的凝固點為-30℃，PH值為9.01，在25±5℃時的粘度為28.3mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例12：在密封劑組合物12的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.1重量份的水、由43重量份的丙二醇和5.7重量份的乙二醇組成的防凍劑、由1.4重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.4重量份的醋酸以及1.6重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母以及0.6重量份的空心微珠組成的剛性顆粒、5.4重量份的固態膠乳、2.8重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物12的凝固點為-30℃，PH值為8.97，在25±5℃時的粘度為27.1mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例13：在密封劑組合物13的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：37.9重量份的水、由42.7重量份的丙二醇和5.6重量份的乙二醇組成的防凍劑、由1.3重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.4重量份的醋酸以及1.6重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母以及1.2重量份的空心微珠組成的剛性顆粒、5.4重量份的固態膠乳、2.8重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0-0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物13的凝固點為-30℃，PH值為8.90，在25±5℃時的粘度為31.1mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

優選實施例14：在密封劑組合物14的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：38.1重量份的水、由43.0重量份的丙二醇和5.7重量份的乙二醇組成的防凍劑、由1.4重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.4重量份的醋酸以及1.6重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母以及0.6重量份的橡膠粉組成的剛性顆粒、5.4重量份的固態膠乳、2.8重量份的表面活性劑、0.2重量份的防腐劑、0- 0.2重量份的消泡劑以及0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物14的凝固點為-30℃，PH值為8.97，在25±5℃時的粘度為27.1mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

比較分析優選實施例11-14，各實施例中除所添加的剛性顆粒的組分和含量有較大變化外，其他各組分及其含量基本一致。在本發明中剛性顆粒占密封劑組合物的0.1-5重量份，可使用尺寸在0.05微米到320微米之間的固體顆粒。在以上列舉的優選實施例11中，剛性顆粒由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母組成；在優選實施例12中，剛性顆粒增加了0.6重量份的空心微珠；在優選實施例13中，剛性顆粒由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母以及1.2重量份的空心微珠組成；在優選實施例13中，剛性顆粒由0.6重量份的矽石和0.1重量份的雲母以及0.6重量份的橡膠粉組成。這四個優選實施例中所制得的密封劑組合物的直通性能和密封性能均十分優秀。

實施例15：在密封劑組合物15的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：60重量份的水、由30重量份的1,3-丙二醇和5重量份的甘油組成的防凍劑、由0.1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.2重量份的醋酸以及0.7重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、0.1重量份的雲母作為剛性顆粒、3重量份的固態膠乳、0.7重量份的表面活性劑、0.05重量份的防腐劑、0.1重量份的消泡劑以及0.05重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物15的PH值為8，在25±5℃時的粘度為120mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

實施例16：在密封劑組合物16的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：10重量份的水、70重量份的1,2-丙二醇、由6.9重量份的水溶聚合物殼聚糖和1重量份的醋酸以及2.2重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由2.5重量份的矽石和2.5重量份的雲母組成的剛性顆粒、1重量份的固態膠乳、0.1重量份的表面活性劑、1重量份的防腐劑、2.8重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物16的PH值為10，在25±5℃時的粘度為4989mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

實施例17：在密封劑組合物17的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：16.2重量份的水、由5重量份的1,3-丙二醇和60重量份的甘油組成的防凍劑、由1重量份的水溶聚合物殼聚糖和0.5重量份的醋酸以及0.9重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由0.1重量份的矽石和0.5重量份的雲母組成的剛性顆粒、10重量份的固態膠乳、5重量份的表面活性劑、0.6重量份的防腐劑、0.2重量份的膨潤土。制得的密封劑組合物17的PH值為9.2，在25±5℃時的粘度為890mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

實施例18：在密封劑組合物18的製備過程中，各組分按照100重量份的最終組合物計，分別為：10重量份的水、70重量份的乙二醇、由10重量份的水溶聚合物殼聚糖和1.4重量份的醋酸以及2.4重量份的氫氧化鈉制得的凝膠材料、由2.5重量份的矽石和2.5重量份的雲母組成的剛性顆粒、1重量份的固態膠乳、0.1重量份的表面活性劑、0.05重量份的防腐劑和0.05重量份的消泡劑。制得的密封劑組合物18的PH值為10，在25±5℃時的粘度為5000mPas，直通能力為「好」，密封能力為「好」。

比較分析實施例15-18，各實施例包含了當密封劑組合物中一些組分為端值的情況。在實施例15中，液態載體為95重量份，其中水的含量為60重量份、甘油含量為5重量份；水溶聚合物的含量為0.1重量份、剛性顆粒的含量為0.1重量份、膨潤土的含量為0.05重量份；制得的密封劑組合物15的PH值為8。在實施例16中，液態載體為80重量份，其中水的含量為10重量份、丙二醇的含量為70重量份；剛性顆粒的含量為5重量份、固態膠乳的含量為1重量份、表面活性劑的含量為0.1重量份、添加劑的含量為1重量份；制得的密封劑組合物16的PH值為10。在實施例17中，防凍劑由5重量份的1,3-丙二醇和60重量份的甘油組成、固態膠乳的含量為10重量份、表面活性劑含量為5重量份。在實施例18中，防凍劑為70重量份的乙二醇、水溶聚合物的含量為10重量份、添加劑的含量為0.1重量份；制得的密封劑組合物18在25±5℃時的粘度為5000mPas。實施例15-18制得的密封劑組合物15-18仍保持有較好的直通能力和密封能力。

無

Claims (10)

1. 一種用於修補輪胎上的穿孔的密封劑組合物，其特徵在於，所述密封劑組合物包含重量百分比為80-95 %的液態載體、重量百分比為0.1-10 %的由水溶聚合物衍生所得的凝膠材料、重量百分比為1-10 %的膠乳、重量百分比為0.1-5 %的作為填充料的剛性顆粒和重量百分比為0.1-5 %的表面活性劑。
2. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述液態載體包括水和防凍劑；所述防凍劑包括乙二醇、丙二醇和甘油中的至少一種。
3. 如請求項2所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述乙二醇在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %，丙二醇在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-70 %，甘油在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為5-60 %。
4. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述水溶聚合物包括天然衍生水溶聚合物和\或人工合成水溶聚合物。
5. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述剛性顆粒在所述密封劑組合物中所占的重量百分比為1-3%，顆粒大小在0.05 - 320μm的範圍內。
6. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述密封劑組合物還包含重量百分比為0.1-1 %的添加劑，所述添加劑包括消泡劑、防腐劑、防蝕劑、著色劑和香味劑中的至少一種。
7. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述密封劑組合物還包含重量百分比為0.05 - 3 %的膨潤土。
8. 如請求項1所述的密封劑組合物，其特徵在於，所述密封劑組合物粘度範圍是19.3 – 5000mPas，PH值範圍在8 - 10之間，密封功能有效的溫度範圍在 -40℃至 80℃之間。
9. 一種用於製備修補輪胎上的穿孔的密封劑組合物的方法，其特徵在於，相對於100重量份的所述密封劑組合物，其製備方法包含以下步驟：
   a. 在80-95重量份的液態載體中，將0.1-10重量份的水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料；
   b. 在步驟a所得的凝膠懸浮液中添加0.1-5重量份的剛性顆粒和1-10重量份的膠乳並充分混合；
   c. 在步驟b所得的組合物中添加0.1-5重量份的表面活性劑。
10. 如請求項9中所述的密封劑組合物的製備方法，其特徵在於，所述步驟a中的水溶聚合物選用殼聚糖時，相對於100重量份的所述密封劑組合物，將所述水溶聚合物轉化為衍生凝膠材料的方法包括以下步驟：
    a. 在10-60重量份的水中加入0.1-10重量份的殼聚糖；
    b. 向步驟a所得的溶液中加入適量的酸，將溶液PH值調至0-5範圍內；
    c. 殼聚糖完全溶解後，加入適量的堿，將溶液PH值調高至8-10範圍內，即可得到所述衍生凝膠材料。