一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑及其製備方法

2023-11-12 04:57:07

專利名稱：一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種化學組合物及其製備方法，特別涉及一種用於橡膠輪胎的 自動充氣和補漏用途、以及用於滅火用途的化學組合物及其製備方法。
技術背景輪胎是交通工具不可缺少的重要組成部分，現階段使用的輪胎絕大部分是 充氣輪胎，充氣輪胎在使用中有不可替代的優點，但也存在著自身的局限性。 由於充氣輪胎由橡膠製得，在行駛過程中容易被尖銳物刺破洩氣，如果出現這 種情況，往往只有停車拆卸輪胎，然後更換備用輪胎或者對破損內胎實行修補， 這樣的話，不但會給駕駛員帶來相當的不便，尤其是在颳風、雨雪霧等惡劣天 氣情況下更是如此，更重要的是當汽車在高速行駛時突然急劇洩氣有可能引發 嚴重的安全事故。為了克服上述缺點，人們研製出一些快速輪胎堵漏產品，其中一類為強力 膠型膠水，主要由聚乙烯醇、增膠粉、鋸木粉、橡膠粉等組成，這種膠水灌入 內胎內，當內胎劃破後在氣壓的作用下，自補膠水利用自身的粘性將破口自動 粘結。這種膠水能發揮一定的功效，但是也有不可彌補的缺陷此類膠水完全 利用自身的強粘性來完成對輪胎的修補，在修補破口的同時會將輪胎的內外胎 完全粘結，無法分離，這樣就會導致價格昂貴的外胎無法重複使用，造成更大 的經濟損失；同時膠水還具有較強的腐蝕性，使用後會腐蝕氣門芯和輪網，遇 熱揮發成氣態而失去修補能力；另外膠水防凍性差，遇冷會結冰，嚴重地影響 汽車行駛時的動態平衡。還有一類是粘結劑和填充物配合的混合膠產品，如申請號為97118301.5的 中國專利申請公開了一種輪胎全方位自補防洩劑，它包括聚乙烯醇1.8 3.9%、 乙二醇20~37%、橡膠粒0.2 2°/。、紙纖維0.2~0.7%、鐵紅0.2~1%、矽灰石粉 2 2.8%、碳酸鈣粉1 2.6%、羧甲基纖維素0.5 0.9%、硫酸銅0.1~0.5%、氯化,丐 2~3.5%、苯甲酸(鈉)0.1~0.9%和水50~70%，這種自補劑雖然在一定程度上達 到了自動補胎的目的，但在使用過程中仍然有許多不足之處 一是無法延長輪胎的有效使用時間，使用該產品輪胎的使用壽命為6個月左右；二是該產品呈鹼性，容易使輪胎內的氣門芯和輪網等金屬件被腐蝕，使水和其他原料不能很 好的結合，從而使產品的質量降低，不能達到較好的自補效果。申請號為02133805.1的中國專利也公開了一種輪胎自補劑，按重量比，由 6%~12%的聚乙烯醇，0.5%~1.5%的苯甲酸鈉，15%~30%的乙二醇，0.8%~1.4% 的亞硝酸鈉，2。/。 8。/。的N-苯基-a-萘胺，10% 16%由橡膠顆粒、滑石粉、碳酸鈣 粉和丙綸纖維組成的填充物，50% 65%的水組成，這種自補劑雖然具有補漏迅 速、穩定性好、抗老化等優點，但是腐蝕性極大，具有惡劣氣味，並且由於該 產品中未添加發泡劑，不具有自動充氣的功效，未添加增塑劑，具有韌性不好 等缺點，未添加阻燃劑，不具有滅火的功效。 發明內容本發明的目的在於克服上述存在的不足，而提供一種保質期長、補漏迅速、 產品自身穩定性好、還具有滅火功能的自動充氣、補胎、滅火的自補劑；本發 明還提供了該自補劑的製備方法。為解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決 一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，由下述原料按重量百分比配置濃縮天然膠乳 40~80%阻燃劑3%發泡劑0.5'、3%增塑劑5-45%阻聚劑0.2' 0.5%穩定劑0.3' 2.5%乳化劑2~偶有機溶劑1~'3%蒸餾水6~48%防凍劑3~'15%。阻燃劑的作用在於使得該自補劑可用作滅火用途，發泡劑的作用在於使得 該自補劑在使用時能充分汽化而發揮良好的充氣功效，增塑劑的作用在於使得 應用該自補劑修補過的輪胎具有較好的柔韌性，阻聚劑的作用在於使得本自補 劑在製備和儲存過程中具有良好的熱穩定性，穩定劑在於使得本自補劑能在長 時間內保持良好的功效，防凍劑的作用在於使得本自補劑能在低溫條件下使用 時不會影響其性能。作為優選，所述阻燃劑為氯化石蠟，發泡劑為十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合物，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁脂，阻聚劑為二乙胺，穩定劑為乙二胺，乳 化劑為聚乙烯醇縮甲醛，有機溶劑為丙酮，防凍劑為甘油、乙二醇和一縮二乙 二醇中的一種或至少兩種的混合物，選用乙二醇和一縮二乙二醇的混合物為最 佳。'一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑的製備方法，包括以下步驟a.製備聚乙烯醇縮甲醛溶液，取聚乙烯醇、鹽酸、甲醛溶液、氫氧化鈉溶 液和蒸餾水各若干份於反應釜內混合反應即製得；b.取氯化石蠟和丙酮配置成氯化石蠟丙酮溶液，以重量份為基準，在攪拌 狀態下向反應釜中依次加入濃縮天然膠乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蠟丙 酮溶液和鄰苯二甲酸二丁脂各若干份，攪拌60 80分鐘後，即製得溶液A;C.取一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二垸基硫酸鈉，以重量份為基準， 在攪拌狀態下向另一反應釜中依次加入蒸餾水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二烷基硫酸鈉與OP-10的混合物各若干份，攪拌60 80分鐘後，即製得溶液B;d. 將溶液A和溶液B混合，攪拌60分鐘後，過濾，靜置24小時，取過濾 後的溶液，即製得溶液C;e. 取溶液C，灌裝入經耐壓測試合格的馬口鐵罐中，充入若干克R134a， 用瓶蓋封裝，即製得一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑。作為優選，所述步驟a中取用的聚乙烯醇、鹽酸、甲醛溶液、氫氧化鈉溶 液和蒸餾水的重量比為13: 0.35: 11: 0.35: 75.3，其中，鹽酸的濃度為11~12%， 甲醛溶液的濃度為38 40%，氫氧化鈉溶液的濃度為11~12%;所述步驟b中取 用的濃縮天然膠乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蠟丙酮溶液和鄰苯二甲酸二丁脂的重量比為60: 6: 4: 6，其中配置氯化石蠟丙酮溶液時取用的氯化石蠟和 丙酮的重量比為1: 3;所述步驟C中取用的蒸餾水、 一縮二乙二醇、二乙胺、 乙二胺、十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合物的重量比為12: 8: 0.2: 0.3: 3.5。步驟e中封裝後的馬口鐵罐瓶蓋上設有壓蓋和噴嘴，噴嘴的內孔直徑至少 為4.3毫米，噴嘴上設有可與噴嘴拆卸分離的連接裝置，該連接裝置包括耐壓塑料管、氣門箍和充氣針頭，連接裝置用於連接輪胎氣門嘴，以便於對於輪胎進 行充氣、補胎，將連接裝置與噴嘴拆卸分離後，噴嘴處噴出的自補劑可直接用 於滅火。與現有技術相比，本發明中的自補劑由於採用了濃縮天然膠乳為主要原料， 並配合了多種有機助劑(阻燃劑、發泡劑、增塑劑、阻聚劑、穩定劑和防凍劑等)，產品保質期限大大延長，兩年內基本不會變質；將本自補劑注入輪胎後， 防漏、補漏功效可持續三到六個月；還具有滅火功能。本自補劑的製備方法簡 單易行，生產成本低，經濟效益高，有利於推廣實施。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明作進一步詳細描述實施例l一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，以自補劑重量為基準，由60%的濃縮天然膠乳、2%的阻燃劑、1%的發泡劑、10%的增塑劑、0.3%的阻聚 齊U、 0.4%的穩定齊1」、5%的乳化劑、2%的有機溶劑、9.3%的蒸餾水和10%的防凍 劑組成，所述阻燃劑為氯化石蠟，發泡劑為十二烷基硫酸鈉與OP-10的混合物， 增塑劑為鄰苯二甲酸二丁脂，阻聚劑為二乙胺，穩定劑為乙二胺，乳化劑為聚 乙烯醇縮甲醛，有機溶劑為丙酮，防凍劑為乙二醇和一縮二乙二醇的混合物。本產品適用於中小型汽車、各類摩託車和自行車輪胎的充氣補胎用途。在 充氣功效測試中，把一汽車輪胎內的氣放盡，去掉氣門芯，手握產品上下搖動 十餘次，把噴嘴處連接裝置上的氣門箍旋緊在氣門嘴上，噴嘴朝下，用力按壓 壓蓋，充氣便自動開始，視輪胎充氣飽和後，拔出充氣針頭，同時鬆開壓蓋， 充氣完成。本產品中一部分受熱形成保護膜緊貼在胎壁上保護輪胎，另一部分 在胎內呈霧狀，當輪胎被尖銳物剌破後，本產品在氣壓的強壓作用下，利用橡 膠的記憶功能，迅速對破損處進行堵塞修補，與內胎融為一體，這就完成了自 動補胎的全部工作過程。在另一補胎、充氣功效測試中，把一汽車輪胎用尖硬物品刺破，刺孔直徑 不大於6毫米，去掉氣門芯，手握產品上下搖動十餘次，把噴嘴處連接裝置上的氣門箍旋緊在氣門嘴上，噴嘴朝下，用力按壓壓蓋，補胎、充氣便自動開始。 視輪胎充氣飽和後，拔出針頭，同時鬆開壓蓋，立即開車行駛，2至3分鐘內，充氣補胎自動完成。經測試輪胎內的壓力為0.23-0.30MPa，符合正常行駛條件 下的輪胎內氣壓標準。本試驗經連續測試8次均獲成功。本產品可用於撲滅小型初起的火災，滅火級別達到0.5B。在功效測試中， 在一直徑為37公分、高25公分的鐵槽內加水11公分深，再加70#汽油4公分 深，點燃汽油，燃燒25秒後，將本品上下搖動十餘次，按壓壓蓋，噴頭對準火 源噴射，30秒內火被熄滅。本試驗在接著重複五次後，均達到了預期的滅火效 果。本產品還具備連續自補功能。在功效測試中，向汽車輪胎中注入本品20天 後，用直徑6毫米錐子刺破輪胎，見乳狀粘液浸出，立即開車行駛，2至3分鐘 後，破孔處即被彌補。實施例2 —種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，以自補劑重量為基準，由 59%的濃縮天然膠乳、2.6%的阻燃劑、2%的發泡劑、8%的增塑劑、0.4%的阻聚 劑、1%的穩定劑、4°/。的乳化劑、3%的有機溶劑、12%的蒸餾水和8%的防凍劑 組成，所述阻燃劑為氯化石蠟，發泡劑為十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合物， 增塑劑為鄰苯二甲酸二丁脂，阻聚劑為二乙胺，穩定劑為乙二胺，乳化劑為聚 乙烯醇縮甲醛，有機溶劑為丙酮，防凍劑為一縮二乙二醇。實施例3 —種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，以自補劑重量為基準，由 53.5%的濃縮天然膠乳、1.5%的阻燃劑、2.5%的發泡劑、12%的增塑劑、0.5%的 阻聚劑、1%的穩定劑、6%的乳化劑、3%的有機溶劑、15%的蒸餾水和5%的防 凍劑組成，所述阻燃劑為氯化石蠟，發泡劑為十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合 物，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁脂，阻聚劑為二乙胺，穩定劑為乙二胺，乳化劑為聚乙烯醇縮甲醛，有機溶劑為丙酮，防凍劑為甘油和一縮二乙二醇的混合物。 實施例4一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，按照以下步驟製得 取成品聚乙烯醇、鹽酸、甲醛、氫氧化鈉，在潔淨的容器中分別配置成濃度為11%的鹽酸、濃度為38%的甲醛溶液和濃度為11%的氫氧化鈉溶液，按重量比取13份聚乙烯醇、0.35份濃度為11%的鹽酸、11份濃度為38%的甲醛溶液、 0.35份濃度為11%的氫氧化鈉溶液，其餘為蒸餾水，各組份總重量為100份， 向反應釜中加入聚乙烯醇和適當蒸餾水，攪拌，加熱至95。C至聚乙烯醇全部溶 解，降溫至8(TC，加入甲醛溶液，攪拌15分鐘，滴加鹽酸調節反應體系的PH 值為1 3，攪拌下進行保溫反應，隨著反應體系之間逐漸變粘稠，當體系中出現 氣泡或有絮狀物產生時，迅速加入氫氧化鈉溶液，調節PH值為8 9，冷卻至室 溫，即製得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接著，取成品濃縮天然膠乳、氯化石蠟、丙酮和鄰苯二甲酸二丁脂，以及 先前製得的聚乙烯醇縮甲醛溶液，先取重量比為l: 3的氯化石蠟和丙酮配置成 氯化石蠟丙酮溶液，然後以重量份為基準，在攪拌狀態下向反應釜中依次加入 濃縮天然膠乳60份、聚乙烯醇縮甲醛溶液6份、氯化石蠟丙酮溶液4份和鄰苯 二甲酸二丁脂6份，攪拌60 80分鐘，即製得溶液A。接著，取市售的成品一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二烷基硫酸鈉， 以重量份為基準，在攪拌狀態下向另一反應釜中依次加入蒸餾水12份、 一縮二 乙二醇8份、二乙胺0.2份、乙二胺0.3份、十二烷基硫酸鈉與OP-10的混合物 3.5份，攪拌60 80分鐘，即製得溶液B。製成溶液A的各組份的重量份和製成溶液B的各組份的重量份之和為100。然後，將溶液A和溶液B混合，攪拌60分鐘，過濾，靜置24小時，取過 濾後的溶液，即製得溶液C。最後，取260克溶液C，灌裝入經耐壓測試合格的馬口鐵罐中，充入350 克R134a，用瓶蓋封裝，即製得一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑。封裝後的 馬口鐵罐瓶蓋上設有壓蓋和噴嘴，噴嘴的內孔直徑至少為4.3毫米，噴嘴上設有 可與噴嘴拆卸分離的連接裝置，該連接裝置包括耐壓塑料管、銅質氣門箍和20# 不鏽鋼充氣針頭。實施例5 —種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其製備步驟包括 取成品聚乙烯醇、鹽酸、甲醛、氫氧化鈉，在潔淨的容器中分別配置成濃 度為11%的鹽酸、濃度為40%的甲醛溶液和濃度為11°/。的氫氧化鈉溶液，按重 量比取14份聚乙烯醇、0.4份濃度為11%的鹽酸、12份濃度為40%的甲醛溶液、 0.4份濃度為11%的氫氧化鈉溶液，其餘為蒸餾水，各組份總重量為100份，按 照實施例4中的方法製得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接著，按照實施例4中的方法製得溶液A和溶液B，溶液A的各組份及重 量份分別為濃縮天然膠乳60份、聚乙烯醇縮甲醛溶液7份、氯化石蠟丙酮溶 液4份和鄰苯二甲酸二丁脂7份，溶液B的各組份及重量份分別為蒸餾水11 份、 一縮二乙二醇7份、二乙胺0.3份、乙二胺0.4份、十二垸基硫酸鈉與OP-10 的混合物3.3份，製成溶液A的各組份的重量份和製成溶液B的各組份的重量 份之和為100。然後，將溶液A和溶液B混合，攪拌60分鐘，過濾，靜置24小時，取過 濾後的溶液，即製得溶液C。最後，取260克溶液C，灌裝入經耐壓測試合格的 馬口鐵罐中，充入350克R134a，用瓶蓋封裝，即製得一種自動充氣、補胎、滅 火的自補劑。實施例6 —種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其製備步驟包括 取市售的成品聚乙烯醇、鹽酸、甲醛、氫氧化鈉，在潔淨的容器中分別配置成濃度為12%的鹽酸、濃度為40%的甲醛溶液和濃度為12%的氫氧化鈉溶液， 按重量比取12份聚乙烯醇、0.3份濃度為12%的鹽酸、11份濃度為40%的甲醛 溶液、0.3份濃度為12%的氫氧化鈉溶液，其餘為蒸餾水，各組份總重量為100 份，按照實施例4中的方法製得聚乙烯醇縮甲醛溶液。接著，按照實施例4中的方法製得溶液A和溶液B，溶液A的各組份及重 量份分別為濃縮天然膠乳58份、聚乙烯醇縮甲醛溶液7份、氯化石蠟丙酮溶 液5份和鄰苯二甲酸二丁脂6份，溶液B的各組份及重量份分別為蒸餾水12.4 份、 一縮二乙二醇7.5份、二乙胺0.25份、乙二胺0.35份、十二垸基硫酸鈉與 OP-10的混合物3.5份，製成溶液A的各組份的重量份和製成溶液B的各組份 的重量份之和為100。然後，將溶液A和溶液B混合，攪拌60分鐘，過濾，靜置24小時，取過 濾後的溶液，即製得溶液C。最後，取260克溶液C，灌裝入經耐壓測試合格的 馬口鐵罐中，充入350克R134a，用瓶蓋封裝，即製得一種自動充氣、補胎、滅 火的自補劑。
權利要求
1.一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其特徵在於由下述原料按重量百分比配置濃縮天然膠乳 40～80％阻燃劑1～3％發泡劑0.5～3％增塑劑5～15％阻聚劑0.2～0.5％穩定劑0.3～2.5％乳化劑2～6％有機溶劑 1～3％蒸餾水6～18％防凍劑3～15％。
2. 根據權利要求1所述的一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其特徵在於 阻燃劑為氯化石蠟；發泡劑為十二烷基硫酸鈉與OP-10的混合物；增塑劑為鄰苯二甲酸二丁脂；阻聚劑為二乙胺；穩定劑為乙二胺；乳化劑為聚乙烯醇縮甲醛；有機溶劑為丙酮；防凍劑為甘油、乙二醇和一縮二乙二醇中的一種或至少兩種的混合物。
3. 根據權利要求2所述的一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其特徵在於所 述防凍劑為一縮二乙二醇。
4. 根據權利要求2所述的一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑，其特徵在於所述防凍劑為乙二醇和一縮二乙二醇的混合物。
5. —種自動充氣、補胎、滅火的自補劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟:a. 製備聚乙烯醇縮甲醛溶液，取聚乙烯醇、鹽酸、甲醛溶液、氫氧化鈉溶液 和蒸餾水各若干份於反應釜內混合反應即製得；b. 取氯化石蠟和丙酮配置成氯化石蠟丙酮溶液，以重量份為基準，在攪拌狀 態下向反應釜中依次加入濃縮天然膠乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蠟丙 酮溶液和鄰苯二甲酸二丁脂各若干份，攪拌60 80分鐘後，即製得溶液A;c. 取一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺和十二垸基硫酸鈉，以重量份為基準， 在攪拌狀態下向另一反應釜中依次加入蒸餾水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙 二胺、十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合物各若干份，攪拌60~80分鐘後，即 製得溶液B;d. 將溶液A和溶液B混合，攪拌60分鐘後，過濾，靜置24小時，取過濾後 的溶液，即製得溶液C;e. 取溶液C，灌裝入經耐壓測試合格的馬口鐵罐中，充入若干克R134a，用 瓶蓋封裝，即製得一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑。
6. 根據權利要求5所述的一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑的製備方法，其 特徵在於所述步驟a中取用的聚乙烯醇、鹽酸、甲醛溶液、氫氧化鈉溶液和蒸 餾水的重量比為13: 0.35: 11: 0.35: 75.3，其中，鹽酸的濃度為11~12%，甲 醛溶液的濃度為38 40%，氫氧化鈉溶液的濃度為11 12%;所述步驟b中取用 的濃縮天然膠乳、聚乙烯醇縮甲醛溶液、氯化石蠟丙酮溶液和鄰苯二甲酸二丁脂的重量比為60: 6: 4: 6，其中配置氯化石蠟丙酮溶液時取用的氯化石蠟和丙 酮的重量比為l: 3;所述步驟C中取用的蒸餾水、 一縮二乙二醇、二乙胺、乙二胺、十二垸基硫酸鈉與OP-10的混合物的重量比為12: 8: 0.2: 0.3: 3.5。
7.根據權利要求5或6所述的一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑的製備方法， 其特徵在於所述步驟e中封裝後的馬口鐵罐瓶蓋上設有壓蓋和噴嘴，噴嘴的內 孔直徑至少為4.3毫米，噴嘴上設有可與噴嘴拆卸分離的連接裝置，該連接裝置 包括耐壓塑料管、氣門箍和充氣針頭。
全文摘要
本發明公開了一種自動充氣、補胎、滅火的自補劑及其製備方法，該自補劑由濃縮天然膠乳、阻燃劑、發泡劑、增塑劑、阻聚劑、穩定劑、乳化劑、有機溶劑、蒸餾水和防凍劑等原料按一定方法配置而成，融補胎、充氣、滅火為一體，無毒副作用，既保護輪胎又經濟環保，應用廣泛；本發明中的自補劑製作方法簡單易行，經濟成本低，使得本自補劑具有良好的市場推廣價值。
文檔編號B65D83/14GK101402846SQ20081016209
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月20日 優先權日2008年11月20日
發明者張文應, 謝臘義 申請人:杭州韋克科技有限公司