[發明專利]聚氨酯微孔彈性體、無充氣輪胎及其制備方法

在審

• 申請號: 201811500506.3
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111286000A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 曹忠;余輝;王晴云;H.尼基塔;鈴木賢
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/32;C08G18/10;C08G101/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;萬雪松

本發明涉及一種聚氨酯微孔彈性體、一種無充氣輪胎及其制備方法和應用。本發明的聚氨酯微孔彈性體，由包括異氰酸酯、乙二胺起始的環氧丙烷聚醚四元醇、催化劑和發泡劑等組分的反應體系反應制得。本發明的無充氣輪胎具有很強的耐疲勞性能，可用于高速騎行的非機動車。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯微孔彈性體、一種無充氣輪胎及其制備方法和應用。所述無充氣輪胎主要應用于非機動車。

背景技術

目前，低速交通工具如自行車的輪胎通常有充氣輪胎和無充氣輪胎兩種。無充氣輪胎，也被稱為填充輪胎或實心輪胎。因為填充的是固體或半固體材料而非壓縮空氣，沒有充氣或漏氣的問題，因此無充氣輪胎在其使用周期內可以基本實現免維修。

業內已經嘗試用聚氨酯彈性體來制備無充氣輪胎，然而聚氨酯彈性體的耐疲勞能力的不足而導致使用壽命很短的問題，仍然亟待解決。

CN107532037A公開了一種用于形成施加到基底上的彈性體組合物的體系，包括異氰酸酯組分和異氰酸酯反應性組分。所述異氰酸酯組分包括聚合多異氰酸酯和任選異氰酸酯封端預聚物。所述異氰酸酯反應性組分可與所述異氰酸酯組分反應，其包括多元醇組分和聚醚胺。所述多元醇組分是(a)疏水多元醇；(b)不同于所述疏水多元醇并具有大于500g/mol的重均分子量的聚醚多元醇；和(c)聚氨基多元醇的混合物。所述彈性體組合物作為所述異氰酸酯組分和所述異氰酸酯反應性組分的反應產物形成并可以作為彈性體涂層施加在基底如鋼管上。具有施加的彈性體涂層的鋼管滿足如AWWAC222中闡述的用于供水工業的標準。

CN1079803C公開了一種改進由異氰酸酯成分與聚氧亞烷基二醇以及一種或多種增鏈劑反應而制備的聚氨酯高彈體的濕強度和脫模時間的方法。該方法包括：按所述聚氧亞烷基多元醇選擇一種聚氧亞烷基多元醇成分，其不飽和度低于0.010meq/g，多分散性為1.4或更大，并含有不飽和度低于0.010meq/g的聚氧丙烯多元醇成分，所述聚氧亞烷基多元醇成分的平均當量為1000Da-約8000Da；其中當所述聚氧丙烯多元醇成分含有單個聚氧丙烯多元醇混合物時，每種所述單個聚氧丙烯多元醇基本上是不飽和度低于0.015meq/g的單分散聚氧丙烯多元醇。用于制造輪胎的聚氨酯彈性體組合物、用于制造所述輪胎的方法和由所述聚氨酯彈性體制成的輪胎。所述輪胎特別適合用作低速車輛的輪胎，例如自行車輪胎。

CN105939870A公開了一種聚氨酯填充輪胎。該發明所提供的輪胎具有模塑密度為400-700kg/m³，優選500-600kg/m³且自由發泡密度為250-350kg/m³，優選300-320kg/m³(根據ISO 845)的多孔聚氨酯彈性材料制成。所用的填充材料為改進的多孔聚氨酯或聚氨酯-脲彈性材料。

現有技術中無充氣輪胎在較高的速度下(例如15km/h)工作時，常常由于產生的熱量嚴重影響輪胎的耐疲勞性能和壽命。因此，在保持充氣輪胎優點的同時，業界仍然急需耐疲勞性能佳、壽命長的無充氣輪胎。

發明概述

本發明的一個方面，是提供一種聚氨酯微孔彈性體，其由包括如下組分的反應體系制得：

組分A，一種或多種多異氰酸酯；

組分B，包括：

B1)至少一種重均分子量為280-560g/mol，優選320～450g/mol(測試方法參考GB/T 7383-2007)的乙二胺起始的環氧丙烷聚醚四元醇，其含量為0.5～3wt％，優選0.5～2wt％，更優選0.5～1.5wt％，基于組分B總重量計；

B2)至少一種重均分子量為650～2000g/mol，優選1000～2000g/mol(測試方法參考GB/T 7383-2007)的聚四氫呋喃醚二醇，其含量為80～90wt％，優選82～88wt％，基于組分B總重量計；

B3)一種或多種催化劑；和