乳液分散型轮胎自动弥合液气雾剂的研制_沈国鹏111.docx

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1、56 包装工程 PACKAGING ENGINEERING Vol 24 No3 2003 乳液分散型轮胎自动弥合液气雾剂的研制 沈 国 鹏 ， 刘 家 永 ， 陈 新 华 (郑州大学化工学院，河南郑州 450002 ) 摘要 1 本研究结合气雾剂包装技术、采用天然烟片胶以及抛射剂、助剂的乳化制备具有自动 充气补胎功能的、轮胎弥合液气雾剂。讨论了各种因素对产品性能的影响，确定了最佳工艺条件， 并对产品的安全性、稳定性进行了研究。 关键词：气雾剂；补胎剂；烟片胶；安全性 中图分类号 :TQ336.1; TQ427.2+1; TQ433.4 文献标识码 ： B 文章编号： 1001 3563 (2

2、003 )03 0056 04 Study On Aerosol Spray Tire-repaired Emulsion SHEN Guo-peng， LIU Jia-yong， CHEN Xing-hua (Zhengdiou University. Zhengdiou 450002, China ) Abstract： The aerosol spray tire-repaired emulsion was prepared by the emulsifying method of Lamination gum, emulsifier and various additives. The

3、 effects of canponent on the property of prcxiuction were discussed. The best preparation conditions were found and the steady and safety were estimated. Key words： Aerosol； Tire-repaired emulsion； Lamination gum； Safety 传统的补胎剂在使用时需经卸轮、扒胎、补胎等一系列 工序，不仅手续繁琐、费力费时，而且当在偏僻野外行车时， 不具备补胎及充气条件，轮胎被刺后车辆根本无法行驶。

4、为克服传统补胎方法的局限性。近年来，美国、日本等国家 分别就轮胎自补胶开展了一些研究工作，由于大多采用固 - 液分散型都不同程度地存在补胎效果差，应用范围窄等一 些缺陷，更无法实现自动充气功能 1251。 本研究用天然烟片胶为基料，经复合乳化剂、助剂乳化 加工成乳液分散体系，结合气雾剂包装技术制成了气溶胶 形式的自动充气补胎剂，实现了无需拆卸轮胎，瞬间可完成 自动充气补胎的设想。该产品在北京、广东、河南等地投 产，取得了良好的社会效益和经济效益。 1 制 备 原 理 天然烟片胶是一种与轮胎材质相同、弹性伸缩系数相 同的橡胶材料，与轮胎有极佳的亲和力。制备时，采用高剪 切乳化技术，使之高度地分散

5、在乳液及抛射剂中成为气溶 胶形式，这样才能顺利地通过气阀微孔喷射 171。自动补胎 时，该气溶胶在抛射剂压力推动下，迅速通过气嘴进入胎 内， 在常压下，抛射剂瞬间气化、完成轮胎自动充气功能，气 溶胶 失去抛射剂后，同时固化形成橡胶膜封闭于破孔处完 成自动补 胎功能。由此可见，烟片胶的乳化是技术的关键。 乳化前先用炼胶机将烟片胶塑炼打断其高分子链，然 后用 溶剂将其溶胀、溶解制成油相，在 SZ-复合乳化剂作用 下，通过 高速剪切的机械作用，用剂在油中法制成 0/W 型 乳液，为保证 0/W 乳液的稳定性， SZ-复合乳化剂的 HLB 值 10。 其复配原则为 ： HLB = SjqHLBi，其中

6、， HLBi = 2 亲水 一 芝亲油 以上乳液制备及补胎胶凝过程见图 1。 图 1 乳液制备 7K 意图 收稿日期 :2003-04-13 基金项目：河南省科技攻关项目（ 651100138)，化工部重大项目（ 91102336)。 作者简介 :沈国鹏 (1962 )，男，郑州市人，任郑州大学化工应用技术研宄所副所长、工程师，主要从事有机化学、货物化学 的教 学和科研，曾主持承担化工部及省级重点攻关项目，获化工部科技进步奖一项，河南省科技进步奖二项，获 国家专利 金项一项 57 粘度 (MPas) 400 500 600 700 稳定性 ( S ) 310 360 411 450 制备时若在

7、胶料中添加少量阻燃剂氯化石蜡 -72,抛射 剂选 用 002,则该气溶胶便具备自动充气、补胎、灭火三种 功能，可 作随车灭火器使用 8。 2 制备工 艺 2.1 工艺流程 流程如图 2 所示。 图 2 轮胎弥合液气雾剂生产工艺流程图 2.2 工艺控制指标 在乳液制备过程中 ， 对补胎 剂 气溶胶质量起重 要 作用 的中 间控制指标有 :乳液机械稳定性以及胶膜干燥时间； a. 乳液机械稳定性的测定方法 7:取 100g 胶乳水浴加 热 到 35 1 C,称取 8 0.5g 于 Klaxon 机械稳定性测定仪容 器中， 用直径 20.83cm,厚 1.57cm 的转盘撹拌 ， 转速 140007/

8、 min，计 时 （ s); b. 胶膜干燥时间的测定：取胶液 2g 均匀涂布在 30cm X 30cm玻板上将玻板置于烘箱中 60 C 供干，计时（ s)。 3 制 备 工 艺 条 件 控 制 3.1 乳化剂对乳液性能的影响 性较高。 3.2 含胶量对乳液性能的影响 含胶量对乳液的 粘 度及干 燥 时间影响较大 ， 固 含 量高 ， 乳 液粘度大，干燥速度快，这虽然有利于提高补胎，但会出 现堵 塞气阀影响正常喷射。含胶量对产品性能的影响见表 1，图 3 为含胶量对粘度的影响。 表 1 含胶量对产品性能的影响 含胶量（ ) 30 40 50 60 粘度 (Mpas) 380 520 660 8

9、20 干燥时间（ s) 20 16 8 6 喷射情况 正 常 正 常 正 常 堵 阀 图 4 胶液粘度与固含量的关系 从表 1 和图 3 可以看出 ， 当 含 胶量为 50%时 ， 胶液粘 度较 大，干燥时间短，不堵阀门。因此经过比较我们选择乳 液含胶 量为 50%。 3.3 粘度的影响 乳液分散介质的粘度越大，则分散相液珠运动速度越 慢， 粒子的保护层增强，胶体的稳定性增强，粘度与乳液稳 定性的 关系由表 2 所示。 表 2 粘度对乳液稳定性的影响 高度分散的乳状液是一种热力学不稳定体系为使这一 体 系不稳定程度降低，就要加入乳化剂降低油一水界面张 力，不 同的乳化剂的 HLB 值 不同 ，

10、 对乳液的稳定性 影 响不 同 ， 采用以 月桂酸钾为基质复配的 SZ-复合乳化剂， HLB= 2Xi H 广 # w 丨，丨 .工 .此 M 曰 wn un . 图 3 不同乳化剂对乳液稳定性影响 从实验结果可知 ： 不 同乳化 剂 对乳液的稳定作 用 不同 ， 单 一乳化剂稳定作用不如复合乳化剂。因此，我们采用复 合乳化 剂，加入量为 0.2% 0.3%，在此条件下，乳液稳定 经贮存稳定性试验证明，乳液稳定性 400 秒时，可满 足 贮储和使用要求。因此我们制备乳液时要求粘度在 600 700 Mpa0s 3.4 pH 值对稳定性的影响 当乳液的 pH 值 偏低时 ， 体 系 中较多的 H

11、+会中和 胶 粒 所带 的负电荷使乳液 粒 子易碰 撞 凝聚 ， 破坏 乳 液稳定 性 ， 当 提 高 pH 值时 ， 乳液稳定 性 增强 ， 正 常 情况下我们用氨 水 调 节 pH 值 在 9 9.5 附近 ， 有利于乳液稳定 性 。 pH 值 对乳液 稳定 性 的影 响 见图 5。 3.5 抛射剂对产品性能的影响 抛射剂与内容物应控制适当的比例，若抛射剂用量过 大， 易造成乳液喷射过速，破乳堵塞气阀；若抛射剂充装量 太少 易造成喷射剩余率过高，且轮胎充气压力不足，不同 抛射剂用 量对产品性能影响见表 3。 58 沈 国 鹏 等 乳 液 分 散 型 轮 胎 自 动 弥 合 液 气 雾 剂

12、的 研 制 抛射剂 /胶料 2 :1 1.8 :1 1.5 :1 1.2 :1 1 :1 喷射剩余率（ ) 堵阀 轻微堵阀 3.2 2.8 2.5 瓶内压力 (MPa)25C 0.56 0.55 0.5 0.53 0.49 轮胎充气压力 (MPa _ 0.45 0.42 0.35 项目 指标 实测结 果 外观 清晰 清晰 充装压力 25C .5MPa 0.56MPa 密封性能 1.5m 跌落无泄露 无泄露 补漏性能 修补 9 .4MPa 0.51MPa 喷射剩余率 SIMS 图象数字处理系统及其在马口铁抗腐蚀性 能 研宄中的应用 J 质谱学报， 1994 (2):28-34. 2 赖心 ,丰达

13、明 .离子选择电极法测定马口铁钝化、漂洗含铬废 水中 氯的研宄 J 广东有色金属学报， 1999,（ 1):74-78. 3 肖爱能 .酸性罐头包装材料马口铁最佳经济厚度的分析与应 用 J 热带农业工程 ,2001, (2):U-16. 晨鸣纸业 :新闻纸毛利率超过三成 晨鸣纸业每股收益 0.76 元，每股经营活动净现金流量 2.07 元，主营业务收入同比增长 85%,净利润、同比增长 1.68 倍，拟 10 送 2 转 6 派 0.5 元（含税）。 晨鸣纸业的业绩 增 长的确 有 点出人意外 ， 每股经营现 金流 量也高达 2 元以 上 ， 但更出 人 意料的是公司把 新 闻纸做 得 如 此好 新闻纸销售了 4.8 亿元，实现主营业务利润 15332 万元，毛利率高达 31%，利润 8169 万元；可知道，涉及新闻纸的 上市公司除华 泰股份比晨鸣略好（华泰纸业高级彩色新闻纸销售 5.87 亿元，实现主营业务利润 2. 11 亿元，毛利率高达 36%)、除福建南纸基本 持平外，其它公司全部发出盈利警告，山东的这两家纸业上市公司的确不简单。 (摘自上海包装）