[發明專利]一種無痕聚氨酯實心輪胎

在審

• 申請號: 201710068694.6
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106832190A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 史玉林
• 申請（專利權）人: 滁州市玉林聚氨酯有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/63;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及一種制作實心無痕輪胎用聚氨酯及其制備方法，屬于化工領域。

背景技術

19世紀中葉，人們在當時現有輪胎基礎上發明了充氣輪胎，從此，輪胎工業便在技術上和理論上獲得了多次的重大進步與變革，直到今天，輪胎生產加工技術還在進一步優化。橡膠作為生產輪胎的首選原料，在長期的使用過程中暴露出了在有著諸多優點的同時，也不可避免的存在較差的耐久性、低抗撕裂強度和易于磨損性等缺點，例如載重輪胎就常常爆胎，正因其載重性能有限。此外，由于添加劑的大量存在以及橡膠的回收利用困難，在輪胎使用過程中隨著橡膠的磨耗會進入周圍環境且輪胎廢棄后難以回收，會給環境造成很大壓力。輪胎行業長期致力 解決由傳統輪胎工藝復雜、機械設備需求多、能源消耗大所帶來的問題，想要找到一種可代替傳統工藝的新工藝，使輪胎生產過程更簡單，所需設備更少，能源消耗更低。因此，20世紀90年代以來，國內外各輪胎公司都在研發和探索新型高性能輪胎，這些輪胎大多具有優秀的綜合力學性能，比如低滾阻、高抗濕及高耐磨這些特點。

聚氨酯彈性體是一類在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(～NHCOO-)的彈性體聚合物材料，通常以低聚物多元醇、二元或多元異氰酸酯、擴鏈劑／交聯劑以及少量助劑制得。從分子結構上看，聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇柔性長鏈構成軟段，以二異氰酸酯及擴鏈劑構成硬段，硬段和軟段交替排列，形成重復結構單元。除含有氨酯基團外，聚氨酯分子內及分子間可形成氫鍵，軟段和硬段可形成微相區并產生微觀相分離。這種分子結構，使聚氨酯彈性體成為一種性能介于一般橡膠與塑料之間的高分子合成材料，既有橡膠的高彈性，又有塑料的高硬度和高強度，耐磨性能卓越(為一般橡膠的3--10倍)，有“耐磨橡膠之王”的美譽，還具有良好的機械強度、耐油性、耐化學藥品、耐屈撓性和優異的耐低溫性能。自20世紀60年代，人們開始了聚氨酯彈性體在輪胎中的應用研究，從那時起，聚氨酯和普通橡膠一樣成為輪胎制造業關注的重點材料。

聚氨酯彈性體因其獨特的分子結構，在宏觀力學機械性能以及各種耐受性方面都要優于傳統的普通橡膠，因此使用聚氨酯彈性體代替或部分代替通用橡膠生產出來的輪胎性能也通常會優于傳統輪胎，比如更耐磨、更省油、壽命更高等。此外，在聚氨酯中不用添加太多助劑就能獲得較優性能，對于保護環境有著促進作用。而且，生產澆注型聚氨酯彈性體輪胎可采用相對簡單的液態生產方式，使傳統的生產方式顯得復雜與低效，能夠推動輪胎成型工藝的變革與創新，從整體上來整合加工過程中的材料混合、成型、硫化工藝。聚氨酯輪胎發展到現在已有數十年，其間形成了兩大類聚氨酯輪胎：一種是全聚氨酯輪胎，這類輪胎的胎面和胎體材料都是聚氨酯彈性體故以此稱之；另一種為聚氨酯／橡膠復合結北京化工大學碩士學位論文構輪胎，此類輪胎是在傳統輪胎基礎上改進的，使用耐磨的聚氨酯作為胎面，以通用橡膠為胎體復合而成，這兩大類型各有優缺點。

聚氨酯實心輪胎是新一代的輪胎，環保、節能、安全、高效。其特點為：無毒、無味、不需加熱、生產工藝簡單、產品質量穩定，容易掌握；用它生產的輪胎重量是橡膠輪胎的1／2：耐磨性是橡膠輪胎的6倍：折彎率是橡膠輪胎的5倍；在50℃的情況下能保持原有的彈性，耐酸堿、抗腐蝕是橡膠輪胎的3.5倍：彈性高于橡膠輪胎的3倍：可根據用戶需要的硬度、密度、規格定做各種各樣的輪胎。工業車輛聚氨酯實心輪胎采用國際標準輪輞，可與充氣輪胎輪輞互相換用；與充氣輪胎相比，具有耐磨、使用壽命長、滾動阻力小、能耗低、耐刺破、安全性好等優點，有更高的性能價格比。在低速、高負荷運行車輛領域，是充氣胎的換代產品。

本發明專利主要是制備一種無痕聚氨酯實心輪胎，這種輪胎除了擁有耐磨，硬度高，承受能力高，制備工藝簡單易操作這些特點以外。在使用的過程中，較橡膠輪胎的使用，它不會出現多環芳烴等材料散發到空氣和土壤中，嚴重污染環境的現象。且橡膠輪胎在回收利用的的過程中，需要耗費較多的人力和財力。而聚氨酯材料的回收利用比橡膠要容易很多。可以采用物理方法回收用于生產性能要求不高的聚氨酯產品，采用化學方法回收獲得純凈的原料單體，例如多元醇，異氰酸酯，胺等。綜合上述的一些特點，生產聚氨酯用于制備實心輪胎的制備方法和工藝具有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的目的是合成制備實心輪胎用聚氨酯，該種實心輪胎具有承受能力強，表面硬度高，對環境污染小的特點。

本發明采用的技術方案如下：

以總反應物的質量為基準，按照下述配方制備實心輪胎用聚氨酯：

聚醚多元醇160-80份

聚醚多元醇210-20份

聚醚多元醇35-10份