[发明专利]轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种用于轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和用途，其包含异氰酸酯预聚物和固化剂组分，预聚物是由二异氰酸酯和聚醚多元醇反应得到，并添加一定含量的特殊增塑剂，固化剂组分是由聚环氧丙烷醚多元醇、小分子胺类交联剂、发泡剂、匀泡剂、特殊增塑剂以及复合催化剂制备而成。该组合料可以用于橡胶轮胎的填充，并且具有生产工艺简单、成本低、节约能源的特点。由其制备的填充胎具有弹性好、免充气、不怕扎刺、不会爆胎、与橡胶胎面贴合紧密，使用寿命长等优点，能广泛适合于各种大型工程承重轮胎和对刺扎要求极高的车辆设备。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料及其制备方法和用途。

背景技术

长期以来橡胶一直是轮胎制造工业的首选材料，但在使用过程中常出现由于轮胎的质量问题而导致的爆胎现象，特别是一些在矿山使用的承重型轮胎，由于载荷很重并且地面崎岖不平，极易发生爆胎现象。

聚氨酯是一种性能介于橡胶和塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度可调范围宽，其硬度范围可在邵A10到邵D80之间变化，且在高硬度下仍具有良好的弹性和韧性。聚氨酯与橡胶相比具有更方便的加工性能，不需要像橡胶那样炼胶和硫化，可以制作比橡胶硬度更低的制品，从而使轮胎具有更好的减震效果。如果采用这种聚氨酯弹性体浇注到轮胎内部，外层依然采用橡胶胎面，利用聚氨酯弹性体微发泡的膨胀作用与橡胶胎面紧密贴合，就会形成一种具有高强度和高回弹性的实心轮胎，从而提高轮胎的承载性能。这样即便轮胎被刺破也不影响轮胎的正常使用，特别是在建筑工程、矿山和煤矿等作业场所具有重大的安全及社会意义。

因此，需要寻求一种聚氨酯弹性体组合料配方，既能够满足填充轮胎的性能要求，又能够简化轮胎的生产工艺，提高生产效率，节约能源、降低成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料及其制备方法，该配方原料易得，A、B组分调配简便且制备工艺简单可行。

本发明的另一个目的在于提供所述组合料在制备聚氨酯弹性体制品的用途。采用该组合料制备的轮胎填充用聚氨酯弹性体与橡胶外胎贴合紧密、其拉伸强度、撕裂强度、柔韧性以及回弹性能比同类聚氨酯弹性体提高约30％，制备的填充轮胎在实际应用中具有更长的使用寿命，且采用该组合料制备填充轮胎的生产工艺简单，生产效率高。

为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种轮胎填充用聚氨酯弹性体组合料，其包含A组分，即固化剂组分和B组分，即预聚体组分，以A组分总重量百分数计，A组分包含：

40wt％-90wt％，优选50wt％-90wt％的官能度为2～4，数均分子量在3000-8000范围内的聚环氧丙烷醚多元醇，优选地，所述的聚环氧丙烷醚多元醇官能度为2-3，数均分子量在3000-6000范围内，环氧乙烷封端，伯羟基含量约为70-80％，优选约75％；

0wt％-10wt％，优选5wt％-10wt％的分子量在150-400的小分子胺类交联剂；

0.1wt％-0.5wt％，优选0.3wt％-0.5wt％的发泡剂例如去离子水；

0.01wt％-0.05wt％，优选0.02wt％-0.05wt％的聚醚改性的有机硅类匀泡剂；

5％wt-25wt％，优选5wt％-20wt％的芳烃油增塑剂；

0.1wt％-1wt％，优选0.3wt％-1wt％的催化剂；

B组分：由二异氰酸酯与聚醚多元醇反应，并添加芳烃油增塑剂进行稀释，得到的NCO含量3wt％-6wt％的预聚物；

A组分与B组分的体积比为1:0.5-1.5，优选1:0.8-1.2，更优选1:0.9-1.1。