CN108611022B - 一种含伊蒙粘土的补胎液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种含伊蒙粘土的补胎液，具有以下组分和重量配比：水80‑120份；乙二醇或丙三醇120‑170份；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾0.02‑0.1份；高氨天然胶乳120‑300份；改性丁苯胶乳20‑60份；烷基酚聚氧乙烯醚14‑17份；氢氧化钠或氢氧化钾0.20‑0.3份；纳米伊蒙粘土2.0‑8.0份。本发明具有以下有益效果：提供了一种含伊蒙粘土的补胎液，无重金属成分，环境友好，修补效果好；通过纳米伊蒙粘土的添加，显著提高了体系的稳定性，产品保存时间长，同时有效降低了使用时的氨味气体，避免了杀菌剂和防霉剂的使用，成本低。

Description

一种含伊蒙粘土的补胎液及其制备方法
技术领域
本发明属于自动补胎技术领域，具体涉及一种含伊蒙粘土的补胎液，本发明还涉及该含伊蒙粘土的补胎液的制备方法。
背景技术
随着经济的发展和人们收入的提高，越来越多的家庭开始购买轿车。轿车在行驶过程中，遇到路况不好的道路时会发生尖锐物扎破轮胎的情况，需要进行补胎操作，常规的补胎操作需要去专业的汽车维修店进行，耗时长，现在随着自动补胎液的出现，大大简化了补胎操作。
补胎液是一种含有多种高分子化学材料的混合物，广泛适用于各种电动车、摩托车及中小型汽车橡胶轮胎，对小孔径的轮胎刺孔有比较好的效果，同时针对不同车型不同的使用环境，补胎液的成分和配比也有区别。
传统的车用自动补胎液添加有硫酸铜，显蓝色，具有一定的重金属毒害和腐蚀性，且产品稳定放置时间不长，补胎效果强度还有待提高。此外，大多数补胎液中含有氨水或含氨组分，使用时会散发出氨味气体，用户体验较差，同时传统的补胎液中还需要添加杀菌剂、防霉剂等，用以提高体系的生物稳定性，这在一定程度上增加了成本和组分调和难度。针对以上一些问题，本发明对现有技术中的补胎液进行了进一步的组分选择和优化。
发明内容
针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种含伊蒙粘土的补胎液，通过伊蒙粘土的添加减少了杀菌剂的使用，同时降低了使用时的氨味气体浓度；同时本发明还提供了该补胎液的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种含伊蒙粘土的补胎液，具有以下组分和重量配比：水80-120份；乙二醇或丙三醇120-170份；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾0.02-0.1份；高氨天然胶乳120-300份；改性丁苯胶乳20-60份；烷基酚聚氧乙烯醚14-17份；氢氧化钠或氢氧化钾0.20-0.3份；纳米伊蒙粘土2.0-8.0份。
作为优选，该补胎液具有以下组分和重量配比：水88-95份；乙二醇或丙三醇145-155份；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾0.04-0.06份；高氨天然胶乳140-160份；改性丁苯胶乳27-33份；烷基酚聚氧乙烯醚14-16份；氢氧化钠或氢氧化钾0.25-0.27份；纳米伊蒙粘土1.0-4.0份。
本发明中的补胎液中，避免了重金属成分的使用，消除了重金属元素产生的毒害和腐蚀性；采用了高氨天然胶乳和改性丁苯胶乳混合的符合乳胶体系，提高了产品的稳定性；高氨天然胶乳单独使用时，用量越多体系粘度越高，稳定性越差，修补效果好，而改性丁苯胶乳单独使用时，用量越多体系粘度低，稳定性越好，但修补效果差，两者在一定比例下配合使用能互相取长补短，在提高产品稳定性的同时，保持很好的修补效果。最重要的，本发明中，通过纳米伊蒙粘土的添加，使体系具有优异的纳米抗菌防霉效果，产品保质期延长到5年，因此不需要再添加杀菌剂和防霉剂；同时纳米伊蒙粘土对补胎液中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质具有吸附、降解和消除的能力，显著降低补胎液中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质，提高用户使用感受。
作为优选，所述高氨天然胶乳为氨含量大于0.65%的天然胶乳，所述改性丁苯胶乳为醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-5000万。
作为优选，所述纳米伊蒙粘土的粒度为20-100nm。
本发明中的一种含伊蒙粘土的补胎液的制备方法，包括以下步骤：A．称取80-120重量份的水和120-170重量份的乙二醇或丙三醇，置于水浴锅中，80℃-90℃搅拌；B．称取0.02-0.1重量份的聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾，搅拌下加入到步骤A中的水浴锅中，60℃-75℃搅拌20 -40分钟，聚丙烯酰胺的分子量为500万-5000万；C．称取14-17重量份的烷基酚聚氧乙烯醚和0.20-0.3重量份的氢氧化钠或氢氧化钾，加入到步骤B的水浴锅中，搅拌溶解后停止加热，继续搅拌，冷凝，至35℃-45℃；D．停止搅拌，加水补充至物料总量为230-250份重量；E．称取120-300重量份的高氨天然胶乳和2-8重量份的纳米伊蒙粘土的混合物、20-60重量份的改性丁苯胶乳，加入到步骤D中的水浴锅中，搅拌至物料分散均匀，制得补胎液。
作为优选，所述高氨天然胶乳为氨含量大于1.2%的天然胶乳，所述改性丁苯胶乳为接枝率为10%-12%的醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种含伊蒙粘土的补胎液，无重金属成分，环境友好，修补效果好；通过纳米伊蒙粘土的添加，显著提高了体系的稳定性，产品保存时间长，同时有效降低了使用时的氨味气体，避免了杀菌剂和防霉剂的使用，成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明中的一种含伊蒙粘土的补胎液，具有以下组分和重量配比：水80-120份；乙二醇或丙三醇120-170份；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾0.02-0.1份；高氨天然胶乳120-300份；改性丁苯胶乳20-60份；烷基酚聚氧乙烯醚14-17份；氢氧化钠或氢氧化钾0.20-0.3份；纳米伊蒙粘土2.0-8.0份。其中，高氨天然胶乳为氨含量大于0.65%的天然胶乳，改性丁苯胶乳为醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳，聚丙烯酰胺的分子量为500万-5000万。纳米伊蒙粘土的粒度为20-100nm；具体的，该纳米伊蒙粘土为购自浙江凯得丽化工有限公司的NANO-F1、NANO-F2、NANO-F3型纳达粉。
本发明中的含伊蒙粘土的补胎液的制备方法如下：A．称取80-120重量份的水和120-170重量份的乙二醇或丙三醇，置于水浴锅中，80℃-90℃搅拌；B．称取0.02-0.1重量份的聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾，搅拌下加入到步骤A中的水浴锅中，60℃-75℃搅拌20 -40分钟，聚丙烯酰胺的分子量为500万-5000万；C．称取14-17重量份的烷基酚聚氧乙烯醚和0.20-0.3重量份的氢氧化钠或氢氧化钾，加入到步骤B的水浴锅中，搅拌溶解后停止加热，继续搅拌，冷凝，至35℃-45℃；D．停止搅拌，加水补充至物料总量为230-250份重量；E．称取120-300重量份的高氨天然胶乳和2-8重量份的纳米伊蒙粘土的混合物、20-60重量份的改性丁苯胶乳，加入到步骤D中的水浴锅中，搅拌至物料分散均匀，制得补胎液，其中的高氨天然胶乳为氨含量大于1.2%的天然胶乳，改性丁苯胶乳为接枝率为10%-12%的醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳。
以上方法中，高氨天然胶乳和纳米伊蒙粘土的混合物通过以下方法制得：称取纳米伊蒙粘土，加入水、分散剂（购自深圳市海润化工有限公司AS2412型分散润湿剂）制得浆料；然后将该纳米伊蒙粘土浆料加入到高氨天然胶乳（氨含量大于0.65%的天然胶乳）中进行搅拌，均匀分散后密封放置12h后，得到高氨天然胶乳和纳米伊蒙粘土的混合物。该混合物实际测得天然胶乳中氨水含量低于0.05%，未检出，无氨味，ph值从11.5降低到9.2，腐蚀性降低。
本发明中的工艺步骤中，工艺温度和搅拌时间等参数，都在较小范围内，原因在于只有在该工艺参数范围内，所制备产品才符合要求，该工艺参数是申请人长时间研发和尝试后确定的最优范围。
以下为实施例1-6，其中的制备方法和上述相同，不同在于具体物料的重量配比不同，具体如下。
实施例1：具有以下组分和重量配比：水80份；乙二醇170份；聚丙烯酰胺0.02份；高氨天然胶乳300份；改性丁苯胶乳20份；烷基酚聚氧乙烯醚17份；氢氧化钠0.20份；NANO-F1型纳达粉4份。
实施例2：具有以下组分和重量配比：水120份；丙三醇 120份；聚丙烯聚丙烯酸钾0.1份；高氨天然胶乳280份；改性丁苯胶乳60份；烷基酚聚氧乙烯醚14份；氢氧化钾0.3份；NANO-F1型纳达粉1份。
实施例3：具有以下组分和重量配比：水100份；乙二醇140份；聚丙烯酰胺0.06份；高氨天然胶乳300份；改性丁苯胶乳60份；烷基酚聚氧乙烯醚15份；氢氧化钠0.25份；NANO-F2型纳达粉6份。
实施例4：具有以下组分和重量配比：水90份；乙二醇150份；聚丙烯酰胺0.04份；高氨天然胶乳150份；改性丁苯胶乳30份；烷基酚聚氧乙烯醚16份；氢氧化钠0.26份；NANO-F2型纳达粉2份。
实施例5：具有以下组分和重量配比：水95份；乙二醇155份；聚丙烯酰胺0.06份；高氨天然胶乳200份；改性丁苯胶乳50份；烷基酚聚氧乙烯醚17份；氢氧化钠0.3份；NANO-F3型纳达粉7份。
实施例6：具有以下组分和重量配比：水110份；丙三醇 130份；聚丙烯酰胺0.07份；高氨天然胶乳230份；改性丁苯胶乳50份；烷基酚聚氧乙烯醚15份；氢氧化钠0.22份；NANO-F3型纳达粉8份。
以上本发明中的实施例中，水用量越多，体系粘度越低越稳定，但修补效果越差；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾作为增稠剂使用；乙二醇或丙三醇作为防冻剂使用，用量越多，抗冻性能越好，体系粘度越低，但修补性能越差；天然胶乳用量越多，体系粘度越高，稳定性越差，修补效果越好；改性丁苯胶乳，用量越多，体系粘度越低，稳定性越好，修补效果越差；烷基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂使用，用量越多，体系粘度越高，乳化效果越好，稳定性越好，但修补效果越差；纳米伊蒙粘土替代杀菌剂和防霉剂，同时可作为吸附剂使用。本发明通过对上述组分中之间配比的不断调整和和优化，取得了各方面很好的平衡。
本发明中，高氨天然胶乳为氨含量大于1.2%的天然胶乳，有利于提高体系的稳定性，便于保存；改性丁苯胶乳为接枝率为10%-12%的醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳，能很好的平衡体系的粘度，增加稳定性，增强修补效果。
伊蒙粘土是伊利石/蒙脱石间层或混层粘土矿物的简称，是蒙脱石矿物在成岩作用下向伊利石矿物转化过程中的一种过渡矿物类型，属于典型的层状硅酸盐矿物。本发明中，由于添加有纳米伊蒙粘土，因此无需使用杀菌剂、氨味遮盖剂等就可以得到一种低氨或无氨的轿车用补胎液。具体的，加入纳米伊蒙粘土的补胎液产品具有以下性能：1）无需额外添加杀菌剂、防霉剂，即可达到优异的纳米抗菌防霉效果，产品保质期延长到5年；2）对补胎液中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质具有吸附、降解和消除的能力；显著降低补胎液中的氨气、甲醛、甲苯等有毒有害物质；3）可以显著提高产品的耐老化性能；4）优异的力学性能，可以作为橡胶颗粒的补强材料；5）对重金属离子有良好的吸附效果，产品经权威检验机构SGS检验，不含游离的重金属离子，符合Rohs法规。
以上实施例1至6制得的产品分别为产品1至产品6，产品的外观均为乳白色液体，PH为8.8~9.1，25℃下的粘度为35mPa.s～40mPa.s，密度为1.077~1.082 g/cm3，均符合产品质量要求。
此外，对产品1至产品6进行耐热和耐寒稳定性测试：经（95±2）℃、24h后的耐热稳定性后可正常使用，经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后可正常使用，符合质量要求；实际使用检测过程中，轮胎耐久性能试验/轮胎高速性能试验后，在穿刺处有产品喷出，充气轮胎气压高于规定气压，补胎效果很好。具体测试结果见下表。
项目 对比例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
气味 明显氨气味 基本无氨味 轻微氨味 基本无氨味 基本无氨味 基本无氨味 基本无氨味
PH 10.8 8.8 8.8 8.9 9.1 8.9 8.8
粘度 35 38 38 38 37 38 39
密度 1.05 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08
固含量 27% 27.50% 27.50% 27.70% 27.90% 27.60% 27.50%
充入稳定性 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气 不堵气门芯，不影响充气
6mm扎针胎面修补性能 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过
沸点 ≥100℃ ≥110℃ ≥110℃ ≥100℃ ≥110℃ ≥110℃ ≥110℃
闪点 ＞90℃ ＞100℃ ＞100℃ ＞100℃ ＞100℃ ＞100℃ ＞100℃
储存稳定性 70℃储存30天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用 70℃储存60天后可正常使用
耐热稳定性 经（90±2）℃、24h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用 经（95±2）℃、48h后的耐热稳定性后应可正常使用
耐寒稳定性 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用 经（-30±2）℃、24h耐寒稳定性试验后，应可正常使用
清洗性 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净 能用清水和抹布清除干净
毒性 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求 符合GB/T 21606要求
在本发明的对比例中，胶乳只选择高氨天然胶乳或改性丁苯胶乳，但前者稳定性明显降低，产品寿命短，实用性不高，后者粘度低，修补效果差；同时，若使用传统杀菌剂代替纳米伊蒙粘土（对比例1），则在使用时还能闻到氨味，使用感较差。
以上所述，本发明提供了一种轿车用补胎液，纳米抗菌，无重金属成分，不含甲醛、甲苯、且基本无氨味或轻微氨味，环境友好，同时稳定性好，修补效果好，产品保存时间长，制备方法简单，成本低。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种含伊蒙粘土的补胎液，其特征在于，具有以下组分和重量配比：水88-95份；乙二醇或丙三醇145-155份；聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾0.04-0.06份；高氨天然胶乳140-160份；改性丁苯胶乳27-33份；烷基酚聚氧乙烯醚14-16份；氢氧化钠或氢氧化钾0.25-0.27份；纳米伊蒙粘土1.0-4.0份；
所述的补胎液通过以下方法制备：A．称取88-95重量份的水和145-155重量份的乙二醇或丙三醇，置于水浴锅中，80℃-90℃搅拌；B．称取0.04-0.06重量份的聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾，搅拌下加入到步骤A中的水浴锅中，60℃-75℃搅拌20 -40分钟，聚丙烯酰胺的分子量为500万-5000万；C．称取14-16重量份的烷基酚聚氧乙烯醚和0.25-0.27重量份的氢氧化钠或氢氧化钾，加入到步骤B的水浴锅中，搅拌溶解后停止加热，继续搅拌，冷凝，至35℃-45℃；D．停止搅拌，加水补充至物料总量为230-250份重量；E．称取140-160重量份的高氨天然胶乳和1.0-4.0重量份的纳米伊蒙粘土的混合物、27-33重量份的改性丁苯胶乳，加入到步骤D中的水浴锅中，搅拌至物料分散均匀，制得补胎液；
所述高氨天然胶乳为氨含量大于0.65%的天然胶乳，所述改性丁苯胶乳为醋酸乙烯酯共聚改性丁苯胶乳，所述纳米伊蒙粘土的粒度为20-100nm。
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Denomination of invention: A tire repairing fluid containing Yimeng clay and its preparation method

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Granted publication date: 20210202

Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Hangzhou branch

Pledgor: Zhejiang Liming Fangzhou Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022330002767

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