[发明专利]一种用于制作聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制作聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料制备方法，按重量组分计称取如下各组分：十八烷基羟乙基二甲胺硝酸钠4‑6份、消泡剂1‑2份、可膨胀石墨2‑6份、ABS树脂20‑30份、碳纤维粉1‑3份、聚苯胺改性膨润土3‑5份、聚乙二醇5‑7份。本发明通过制备聚苯胺改性膨润土用作导电材料，再通过与十八烷基羟乙基二甲胺硝酸钠、碳纤维粉一起复配在可膨胀石墨内，利用可膨胀石墨的空间结构特性，可以将上述导电材料嵌入至可膨胀石墨内部结构中，可以形成持久有效的导电性能，从而使得添加了本抗静电高分子材料生产的聚氨酯轮胎具有持久可靠的防静电能力。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种用于制作聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料制备方法。

背景技术

在使用聚氨酯作为原料生产轮胎时，为增加轮胎的抗静电能力，通常会在聚氨酯原料中添加炭黑来增加轮胎的导电性，从而使得轮胎可将静电传导出以消除轮胎上的静电。

如申请号为CN201710068408.6的专利，其公开了一种防静电聚氨酯实心轮胎。制备该轮胎的材料包括A组分和B组分，A组分为聚酯多元醇、炭黑、抗静电剂、扩链剂、发泡剂、催化剂和匀泡剂混合而成的混合物；B组分是由异氰酸酯、聚酯多元醇、聚醚多元醇在一定条件下进行预聚反应制得。然后将A组分与B组分充分混合后，浇入轮胎浇注模具浇注成型并进行二次硫化，脱模，熟化，即可得到轮胎制品。上述发明制得的防静电聚氨酯实心轮胎制品耐磨性能好，胎面硬度较高，使用寿命长；成型后不收缩，不扭曲，尺寸稳定；抗静电，胎体散热性能良好，与轮胎的其他附件结合能力好；设备投入少，成型工艺简单，易于实现工业化生产。

但是，上述方案在使用中存在如下缺陷：利用炭黑进行导电对静电进行消除，由于炭黑与轮胎的原材料聚氨酯结合力较弱，容易随着轮胎的使用炭黑从轮胎表面脱落，从而造成轮胎的抗静电能力减弱，无法持久有效的提供抗静电防护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制作聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制作聚氨酯轮胎的抗静电高分子材料制备方法，按重量组分计称取如下各组分：十八烷基羟乙基二甲胺硝酸钠4-6份、消泡剂1-2份、可膨胀石墨2-6份、ABS树脂20-30份、碳纤维粉1-3份、聚苯胺改性膨润土3-5份、聚乙二醇5-7份，按照如下方法进行制备：

S1：有机处理膨润土，首先使用十六烷基三甲基溴化铵与膨润土进行混合，再将混合物溶解在蒸馏水中，在70-90℃条件下静置36-48小时，过滤后对沉淀物进行收集，并在60-70℃烘箱中烘干，之后将沉淀进行研磨通过200目过滤筛，收集粉体，备用；

S2：制备聚苯胺改性膨润土，将有机处理膨润加入配制罐中，再依次加入苯胺、盐酸溶液和过硫酸铵溶液，静置反应6-8小时，得到沉淀物，再通过60-70℃烘干机干燥6-7小时，再将沉淀物充分研磨后通过400目过滤筛处理，收集粉体得到聚苯胺改性膨润土，备用；

S3：复配，将聚苯胺改性膨润土、十八烷基羟乙基二甲胺硝酸钠、碳纤维粉放置在搅拌器中，以40-80转/分的转速匀速混合，持续时间30-40分钟，充分混合后收集混合粉体，并将混合粉体转移至调配罐中，再向调配罐中加入可膨胀石墨和ABS树脂，得混合液，备用；

S4：分散，将混合液中加入消泡剂和聚乙二醇，搅拌均匀后泵如均质机中进行高压分散，分散压力为25000-28000psi，持续分散10-20分钟，得抗静电高分子材料，在通过氮气封装，阴凉处存放。

优选的，步骤S1中膨润土与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为4-5：1。

优选的，步骤S2中盐酸溶液和过硫酸铵溶液的浓度均为2mol/L。

优选的，步骤S3中保持调配罐内温度为80-90℃，不断对调配罐内进行搅拌，持续3-5小时。