一種耐溫高分子自封膠及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種耐溫高分子自封膠及其制造方法，其組成及質(zhì)量份配比為：熱塑性彈性體100；增粘劑75～86.5；增塑劑6～11.7；防老劑和/或抗氧化劑1～3；發(fā)泡劑：4～19。利用汽車輪胎噴膠機，將本發(fā)明的該耐溫高分子自封膠噴涂于輪胎內(nèi)壁，無需對輪胎內(nèi)壁進行任何損傷性加工，僅對輪胎內(nèi)壁進行去脫模劑清洗、干燥處理，將輪胎內(nèi)壁全部或冠型體部分噴涂一層厚度大于3.5mm的耐溫高分子自封膠，即可使輪胎升級為能在低溫-40℃至高溫+120℃內(nèi)正常運作，具有防彈、防漏、耐扎性能，本發(fā)明還公開了該耐溫高分子自封膠的制造方法。
【專利說明】一種耐溫高分子自封膠及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于汽車普通輪胎安全升級的耐溫高分子自封膠及其制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前車輛使用的汽車輪，有二種類型，一種有內(nèi)胎汽車輪，另一種無內(nèi)胎汽車輪，目前所乘用車輛中基本全部使用的是無內(nèi)胎汽車輪，對于載重車輛國家要求逐步推廣使用無內(nèi)胎汽車輪。因無內(nèi)胎汽車輪具有良好的散熱性、柔軟性、密封性、乘坐舒適、性能好及充氣使用間隔時間長等優(yōu)點，但無內(nèi)胎汽車輪輪胎被尖銳物扎破時，由于尖銳物殘留于汽車輪胎體內(nèi)，汽車輪輪胎的高壓氣體會在刺破部位向外泄漏或爆胎；當尖銳物刺穿汽車輪胎并脫離汽車輪胎，無內(nèi)胎汽車輪內(nèi)的高壓氣體急速泄漏，若汽車在高速行駛過程中發(fā)生爆胎或急速泄漏兩種情況，發(fā)生汽車事故危險大，車毀人亡概率高。
[0003]自從上世紀八十年代市場上主要技術(shù)體現(xiàn)為自密封液體膠灌注汽車輪內(nèi)的技術(shù)方法，當時市場上就有多種自密封輪胎補漏膠水，將其注入汽車輪輪胎內(nèi)。隨著汽車輪的轉(zhuǎn)動均勻的分布在汽車輪輪胎的內(nèi)表面，當汽車輪輪胎被尖銳物扎破時，導致汽車輪輪胎漏氣，自密封輪胎補漏膠水與空氣中的氧氣反應而固化，達到汽車輪輪胎防漏的目的。其技術(shù)方法缺點在于，液體膠水與空氣中氧氣反應形成一層硬結(jié)晶會降低汽車輪輪胎的彈性，嚴重影響汽車輪輪胎的各種技術(shù)性能及壽命，未被市場所接納。說世紀九十年代該【技術(shù)領(lǐng)域】出現(xiàn)重大突破，創(chuàng)設了一種更為先進的自密封膠，是在汽車輪內(nèi)噴涂一層2~3mm的異戊橡膠或丁烯橡膠或硅橡膠等固態(tài)粘膠狀物，用此種固態(tài)粘膠狀物解決汽車輪輪胎的微漏氣，被尖銳物扎破時漏氣的現(xiàn)象。采用異戊橡膠或丁烯橡膠或硅橡膠等固態(tài)粘膠狀物，使汽車爐輪胎的防彈、防漏、耐扎升級技術(shù)向真正市場運用邁進一步，但存在諸多弊病和不利因素:1)由于異戊橡膠、丁烯橡膠、硅橡膠均是合成橡膠中的重要成員，應用范圍甚廣原料價格高；2)此類橡膠的活性，抗老化性能均無法取得實質(zhì)性的技術(shù)突破，難以在汽車輪惡劣工作環(huán)境下長期應用；3 )汽車輪輪胎內(nèi)的異戊橡膠、丁烯橡膠、硅橡膠的固態(tài)粘膠狀物涂層，在汽車高速運行中，汽車輪輪胎與地面摩擦，輪胎升溫過高而輪胎內(nèi)的涂層，在離心力作用下發(fā)生局部變形，影響汽車輪的動平衡；4)采用的異戊橡膠、丁烯橡膠、硅橡膠原料，成本及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展均成為制約其推廣的因素。
[0004]最近幾年，隨著石油化工技術(shù)的快速發(fā)展，各種高分子樹脂類粘合劑、合成橡膠和橡膠復合材料的不斷涌現(xiàn)，國外推廣的高分子自封膠材料已進入我國內(nèi)市場，由于常用原料國外進口，價格高，供貨受限導致產(chǎn)品單一化，致使這種高分子自封膠材料進入市場遇到許多困難，同時也阻礙了國內(nèi)這一產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。
[0005]因此，創(chuàng)設和推出一種耐高溫、耐低溫同時又具有國際高分子自封膠相同技術(shù)性能，成本低廉且完全可以國內(nèi)完成原料采購的“耐溫高分子自封膠”，已成為真正能使汽車普通輪胎升級邁向產(chǎn)業(yè)化市場化的瓶頸課題。
[0006]由此可見，上述現(xiàn)有的汽車輪升級用耐溫高分子自封膠方面，顯然仍存在有諸多缺陷。但其產(chǎn)品初看簡單，實際上很復雜，耐溫高分子自封膠技術(shù)要求很高因為它是車輛運行安全的基本保障，其次是隨著汽車輪輪胎需經(jīng)受較大的高低溫溫差和長期承載壓力工作的考驗，并且對動平衡、高速行駛、產(chǎn)品耐久性的安全指標要求特別高，要承受-40°C的低溫，在車輛高速運行時汽車輪輪胎被扎破、刺穿后，耐溫高分子自封膠自補而不泄氣。車輛在高速、高溫長時間行駛情況下，汽車輪輪胎周邊環(huán)境溫度可達120°C左右時，輪胎被扎破、刺穿后，耐溫高分子自封膠自補而不泄氣?，F(xiàn)有耐溫高分子自封膠難以達到此項要求或由于耐溫高分子自封膠附著力差與汽車輪輪胎內(nèi)壁表面粘結(jié)不牢靠，耐溫高分子自封膠層脫落或脫邊的缺陷，而難以達到升級后的汽車輪輪胎不泄氣的功能和作用。而需加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商及研究院、所莫不費勁心思來求謀解決之道，但長久以來一直未見適用的耐溫高分子自封膠被發(fā)現(xiàn)。因此如何能創(chuàng)設一種新的耐溫高分子自封膠，用于解決汽車輪輪胎升級防爆問題，使其真正能使汽車普通輪胎升級邁向產(chǎn)業(yè)化市場化，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界積蓄改進的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]采用耐溫高分子自封膠噴涂于汽車輪輪胎內(nèi)壁使汽車輪升級的技術(shù)關(guān)鍵在于:一是耐溫高分子自封膠應具有高的彈性、氣密性、抗拉強度；其二耐溫高分子自封膠與汽車輪輪胎內(nèi)壁表面具有強的附著力。分析一些現(xiàn)有的耐溫高分子自封膠，有些在功能特性上基本滿足技術(shù)關(guān)鍵“一”要求，但在于汽車輪輪胎內(nèi)壁表面的附著力方面未能達到技術(shù)關(guān)鍵“二”的要求。其原因是，汽車輪輪胎的材料為硫化橡膠，表面極為惰性，大多數(shù)材料與它不易粘結(jié)，升級后的汽車輪輪胎內(nèi)壁表面涂層在車輛行駛過程中極易與輪胎內(nèi)壁分離。從而消弱或喪失升級后的汽車輪輪胎防漏、耐扎功能。創(chuàng)設一種耐溫高分子自封膠既滿足技術(shù)關(guān)鍵“一”，又滿足技術(shù)關(guān)鍵“二”的要求，就是本發(fā)明的目的所在。
[0008]具體而言，本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的耐溫高分子自封膠存在的缺陷，而提供一種耐高溫(大于120°C)、耐低溫(低于-40°C )、耐油性、耐水性，并具有高彈性、高度氣密性、高抗拉強度及強附著力的用于汽車普通輪胎安全升級的耐溫高分子自封膠。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種上述該耐溫高分子自封膠的制備方法。
[0010]本發(fā)明的目 的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的耐溫高分子自封膠，其組成及質(zhì)量份配比:熱塑性彈性體:100 ;增粘劑:75~86.5 ;增塑劑:6~11.7 ;防老劑和/或抗氧化劑:1~3 ;發(fā)泡劑:4~19。
[0011]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
[0012]前述的耐溫高分子自封膠，其中所述的熱塑性彈性體，選自熱塑性彈性體SIS、SBS、SEBS、SEPS中的一種或兩種以上混合；所述的增粘劑選自萜烯樹脂、松香甘油酯、聚異丁烯的一種或兩種以上混合；所述的抗氧化劑選自抗氧化劑1076、1010或其混合，所述的防老劑選自防老劑RD、4010和4010A中一種或兩種以上混合；所述的增塑劑選自環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二異辛酯或其混合；所述的發(fā)泡劑選自發(fā)泡劑AC、ADC或其混合。
[0013]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的制造如前述的耐溫高分子自封膠的方法，其中:利用物料粉碎設備，將固態(tài)物料粉碎成<150目顆粒；利用連續(xù)式混合設備將粉碎后的固態(tài)物料和液態(tài)物料進行均勻混合，混合均勻后計量裝袋。
[0014]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。[0015]前述的耐溫高分子自封膠的制造方法，其特征在于所述的連續(xù)式混合設備為螺旋槳攪拌器、高剪切分散器或行星式混合器。
[0016]前述的耐溫高分子自封膠的制造方法，其特征在于所述的連續(xù)式混合設備為行星式混合器。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種用于汽車普通輪胎安全升級的高分子自密封熱溶膠及其制備方法可達到相當?shù)募夹g(shù)進步性及實用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，將本發(fā)明的高分子自密封熱熔溶膠應用于汽車輪胎內(nèi)壁，會與汽車輪輪胎內(nèi)壁表面緊密結(jié)合，形成一種高分子高密度的軟膠，其至少可達到以下有益效果:
[0018]( I)本發(fā)明的耐溫高分子自封膠在汽車車輪輪胎內(nèi)壁表面形成的涂層，具有優(yōu)越的彈性和延展性，在車輛高速行駛過程中期涂層不易與汽車輪內(nèi)壁表面脫離，不會改變汽車輪的動平衡，不增加車輛行駛過程中的震動量。
[0019](2)起到一定的防爆作用。
[0020](3)當汽車輪輪胎被尖銳物(例如釘狀物、刀片、碎玻璃等)從汽車輪胎面刺入后，輪胎內(nèi)壁的高分子高密度的軟膠層，在汽車輪內(nèi)氣壓的作用下，緊閉穿透物，對穿透物實施自動粘裹密封，達到防止汽車輪輪胎內(nèi)氣體外泄的功能，提高車輛行駛安全。
[0021](4)當汽車輪輪胎被尖銳物(例如釘狀物、刀片、碎玻璃等)從汽車輪胎面刺入后，在耐溫高分子自封膠層的高彈性、高延伸性和高抗拉強度的作用下，當穿透物被拔出或自動脫落時，耐溫高分子自封膠瞬間回彈收縮，在汽車輪內(nèi)的氣壓作用下自動緊閉汽車輪輪胎戳破處，汽車輪輪胎的漏洞被修補充填，閉合堵塞，達到防止汽車輪輪胎內(nèi)氣體外泄的功能提高車輛行駛安全。
[0022](5)車輛高速行駛的情況下被直徑不大于8mm、長度不大于IOcm尖銳物或鋼釘刺穿，汽車輪輪胎不會泄 氣；當尖銳物或鋼釘在汽車輪輪胎內(nèi)或發(fā)現(xiàn)被拔出時，耐溫高分子自封膠層對拔出尖銳物或鋼釘在汽車輪輪胎上形成的漏洞，在氣壓作用下能瞬間自動修補充填。
[0023](6)能使汽車輪在本身溫度_40°C~120°C范圍內(nèi)正常運轉(zhuǎn)，即可使汽車輪胎升級為，能在汽車輪輪胎周邊環(huán)境溫度:低溫_40°C至高溫+120°C范圍內(nèi)，高速或低速行駛，被直徑不大于8mm、長度不大于IOcm尖銳物和鋼釘刺穿或槍彈擊穿，升級后汽車輪輪胎不泄氣。升級后汽車輪具有防彈、防漏、耐扎功能和作用。在噴涂過程中無需對汽車輪輪胎內(nèi)壁表面進行任何損傷性加工，僅對輪胎內(nèi)壁進行去脫模劑清洗、干燥處理即可。
[0024]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]無
【具體實施方式】
[0026]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種耐溫高分子自封膠及其制備方法其【具體實施方式】、特征及其功效，詳細說明如后。
[0027]本發(fā)明的用于汽車普通輪胎安全升級的耐溫高分子自封膠的組成及質(zhì)量份配比:
[0028]熱塑性彈性體:100;
[0029]增粘劑:58~135 ;
[0030]增塑劑:3.5 ~20 ;
[0031 ] 防老劑和/或抗氧化劑:0.75~5 ;
[0032]發(fā)泡劑:2~5%。
[0033]本發(fā)明的用于汽車普通輪胎安全升級的耐溫高分子自封膠的組成及質(zhì)量份配比還可以:
[0034]熱塑性彈性體100 ；
[0035]增粘劑:75~125 ;
[0036]增塑劑:6~12.5 ;
[0037]防老劑和/或抗氧化劑:I~2.5 ;
[0038]發(fā)泡劑:4~25。
[0039]其中，所述的熱塑性彈性體，優(yōu)選自熱塑性彈性體SIS、SBS、SEBS、SEPS中的一種或兩種以上混合，最優(yōu)選于SIS、SBS、SEBS中一種或兩種以上混合。所述的增粘劑:優(yōu)選于萜烯樹脂、松香甘油酯、聚異丁烯中的一種或兩種以上混合。所述的抗氧化劑和防老劑分別優(yōu)選于抗氧化劑1076、1010或其混合，防老劑RD、4010、4010A中一種或兩種以上混合。所述的增塑劑優(yōu)選于環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)或其混合；所述的發(fā)泡劑優(yōu)選于發(fā)泡劑AC、ADC或其混合。
[0040]本發(fā)明經(jīng)過大量實驗結(jié)果分析得到:本發(fā)明使用增粘劑，用于降低熱塑性彈性體熱熔時的黏度、提高被粘性和粘結(jié)強度、調(diào)節(jié)耐熱溫度和晾置時間、改善操作性及降低成本。本發(fā)明選擇了小比例增塑劑(〈10%)，用于增加耐溫高分子自封膠延展性(及流動性)、降低硬度、提高斷裂伸長率和其耐高溫、耐低溫，使耐溫高分子自封膠粉熱熔后，在汽車輪胎內(nèi)噴涂的膠層，適應輪胎在高溫、低溫狀態(tài)下AC與氧化鋅、硬脂酸鋅混合物高速運轉(zhuǎn)不脫離，且被尖銳物和鋼釘刺穿或槍彈擊穿后能夠自密封。
[0041]本發(fā)明的上述該耐溫高分子自封膠的制造方法，制膠設備采用間歇式混合設備或連續(xù)式混合設備。其中，間歇式混合設備優(yōu)選螺旋槳攪拌器、高剪切分散器或行星式混合器，最優(yōu)選行星式混合器；連續(xù)式混合設備中雙螺桿擠出機是最有效的設備。
[0042]當采用間歇式混合設備時，該耐溫高分子自封膠的制造方法為:間歇式混合設備預熱(預熱熔融溫度根據(jù)選用原料一般控制在120~210°C)，達到預熱熔融溫度將熱塑性彈性體、增粘劑、防老劑和/或抗氧化劑、增塑劑加入間歇式混合設備完全熔融后擠入成型模具。
[0043]在采用連續(xù)低速混合設備時，該耐溫高分子自封膠的制造方法為:連續(xù)混合設備預熱(預熱熔融溫度根據(jù)選用原料一般控制在120~210°C)，首先按順序?qū)⒃稣硠┮辉鏊軇┮环览蟿┖?或抗氧化劑加入熱熔融后，再加入熱塑性彈性體加熱熔融，熔融溫度根據(jù)選用原料一般控制在120~210°C。在采用連續(xù)高速混合設備時，首先將熱塑性彈性體、增粘劑、增塑劑一起加入，而后加入其他成分，完全熔融后擠入成型模具。
[0044]將本發(fā)明的該耐溫高分子自封膠應用于汽車車輪輪胎，是通過熱熔噴涂技術(shù)，噴涂于汽車車輪輪胎內(nèi)壁表面全部或內(nèi)壁表面冠型體部分，并形成大于3.5mm厚的均勻涂層，用于加厚汽車輪輪胎的硫化層對其起到一定的防爆作用。涂層與汽車輪胎內(nèi)壁表面緊密結(jié)合，冷卻定型后，形成一種高分子高密度的軟膠，具有優(yōu)越的彈性和延展性。
[0045]實施例1
[0046]耐溫高分子自封膠的配比及組分(以質(zhì)量份％為標準)100熱塑性彈性體、86.5增粘劑、11.7增塑劑、抗氧化劑和防老劑共3、發(fā)泡劑19 ;稱取熱塑性彈性體SIS80、熱塑性彈性體SEBS20 ;增粘劑:萜烯樹脂75、聚異丁烯11.5;增塑劑:環(huán)烷油11，鄰苯二甲酸二異辛酯0.7;防老劑4010A1.5、抗氧化劑10761.5 ;發(fā)泡劑:AC19。
[0047]其制備方法為:利用物料粉碎設備，將固態(tài)物料粉碎成〈150目顆粒；利用連續(xù)式混合設備高剪切分散器將粉碎后的固態(tài)物料和液態(tài)物料進行均勻混合，混合均勻后計量裝袋。
[0048]實施例2
[0049]耐溫高分子自封膠的配比及組分(以質(zhì)量份％為標準)100熱塑性彈性體、75增粘劑、6增塑劑、I抗氧化劑、發(fā)泡劑4 ;稱取熱塑性彈性體SIS85、熱塑性彈性體SEBS15 ;增粘劑:松香甘油酯65、聚異丁烯10;增塑劑:環(huán)烷油5.5、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)0.5;抗氧化劑10100.5、抗氧化劑3000.5 ;發(fā)泡劑:ADC4。
[0050]其制備方法為:利用物料粉碎設備，將固態(tài)物料粉碎成〈150目顆粒；利用連續(xù)式混合設備行星式混合器將粉碎后的固態(tài)物料和液態(tài)物料進行均勻混合，混合均勻后計量裝 袋。
[0051]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐溫高分子自封膠，其特征在于其組成及質(zhì)量份配比: 熱塑性彈性體100 ； 增粘劑:75-86.5 ； 增塑劑:6~11.7 ; 防老劑和/或抗氧化劑:1~3 ; 發(fā)泡劑:4~19。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫高分子自封膠，其特征在于所述的熱塑性彈性體，選自熱塑性彈性體SIS、SBS、SEBS, SEPS中的一種或兩種以上混合； 所述的增粘劑選自萜烯樹脂、松香甘油酯、聚異丁烯的一種或兩種以上混合； 所述的抗氧化劑選自抗氧化劑1076、1010或其混合，所述的防老劑選自防老劑RD、4010和4010A中種或兩種以上混合； 所述的增塑劑選自環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二異辛酯或其混合； 所述的發(fā)泡劑選自發(fā)泡劑AC、ADC或其混合。
3.—種制造如權(quán)利要求1或2所述的耐溫高分子自封膠的方法，其特征在于:利用物料粉碎設備，將固態(tài)物料粉碎成〈150目顆粒；利用連續(xù)式混合設備將粉碎后的固態(tài)物料和液態(tài)物料進行均勻混合，混合均勻后計量裝袋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所·述的耐溫高分子自封膠的制造方法，其特征在于所述的連續(xù)式混合設備為螺旋槳攪拌器、高剪切分散器或行星式混合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐溫高分子自封膠的制造方法，其特征在于所述的連續(xù)式混合設備為行星式混合器。
【文檔編號】C09D7/12GK103849283SQ201310472475
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】周強 申請人:洛陽駿騰能源科技有限公司