本发明涉及一种制作洗地机防滑轮胎用聚氨酯及其制备方法，属于化工领域。
背景技术：
：伴随着汽车工业的发展，轮胎技术和理论也在不断地改进与提高。但不可避免的是，虽然目前的充气式子午线轮胎已有较好的动态性能，如行驶中变形小、生热低、弹性优良、适合高速行驶等，但同时也存在抗磨和耐刺穿性能差、加工工艺复杂且严重污染环境、轮胎使用中存在安全隐患等缺点。目前轮胎只能通过开发新型胎面胶及补强体系、优化轮胎结构等方式来降低滚动阻力，进一步改进的余地有限。在这种情况下，可大幅减小甚至避免以上不利因素的聚氨酯(PU)轮胎被越来越多地关注。聚氨酯又称聚氨基甲酸酯，简称PU，是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物反应而得的一类主链上带有重复氨基甲酸酯(-NHC00-)基团的聚合物的总称，它的化学结构比一般热塑性弹性体复杂，除反复出现的氨基甲酸酯基团外，分子链中往往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。改变多元醇或多异氰酸酯的种类、官能团、相对分子质量，可以获得从液体到固体、从软质到硬质的涂料、粘合剂、塑料、纤维、橡胶等各种不同性能和类型的聚氨酯制品。聚氨酯橡胶(简称PUR)已有近50年的使用历史，由低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂可合成出浇注型、热塑型、混炼型、反应注射型和溶液分散型等5种类型的弹性体，其中最主要的是浇注型、热塑型和混炼型。不同类型的聚氨酯橡胶在性能上略有不同，但总体上来说，聚氨酯橡胶与其他橡胶相比具有更优异的耐磨性能(是所有橡胶中最高的，实验室测定结果表明，PUR的耐磨性是天然橡胶的3～5倍，实际应用中往往高达10倍左右)、较高的抗撕裂强度和伸长率(伸长率可达400％～1000％)，且硬度范围宽(邵尔A10度至邵尔D80度)。此外它的吸振、减震效果好，负重容量非常大，且耐老化、耐油和耐其他化学药品的性能优异。由于PUR具备上述的优异性能，使其成为国内外轮胎工业关注的热点。聚氨酯实心轮胎是新一代的轮胎，环保、节能、安全、高效。其特点为：无毒、无味、不需加热、生产工艺简单、产品质量稳定，容易掌握；用它生产的轮胎重量是橡胶轮胎的1／2：耐磨性是橡胶轮胎的6倍：折弯率是橡胶轮胎的5倍；在50℃的情况下能保持原有的弹性，耐酸碱、抗腐蚀是橡胶轮胎的3.5倍：弹性高于橡胶轮胎的3倍：可根据用户需要的硬度、密度、规格定做各种各样的轮胎。工业车辆聚氨酯实心轮胎采用国际标准轮辋，可与充气轮胎轮辋互相换用；与充气轮胎相比，具有耐磨、使用寿命长、滚动阻力小、能耗低、耐刺破、安全性好等优点，有更高的性能价格比。在低速、高负荷运行车辆领域，是充气胎的换代产品。本发明专利主要是制备一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，这种轮胎除了拥有耐磨，承受能力高，制备工艺简单易操作这些特点以外。在使用的过程中，较橡胶轮胎的使用，它不会出现多环芳烃等材料散发到空气和土壤中，严重污染环境的现象。且橡胶轮胎在回收利用的的过程中，需要耗费较多的人力和财力。而聚氨酯材料的回收利用比橡胶要容易很多。可以采用物理方法回收用于生产性能要求不高的聚氨酯产品，采用化学方法回收获得纯净的原料单体，例如多元醇，异氰酸酯，胺等。并且由于聚酯的官能度和分子量较低，使得制备的聚氨酯软段比例增大，且加入少量抗滑剂后在作为轮胎使用时，其表面能具有较好的回弹性以及防滑功能，生产成本也不高，适合洗地机用。技术实现要素：本发明的目的是合成制备洗地机防滑轮胎用聚氨酯，该种轮胎具有承受能力强，回弹性好，防滑功能强，生产成本低，对环境污染小的特点。本发明采用的技术方案如下：1、以总反应物的质量为基准，按照下述配方制备洗地机防滑轮胎用聚氨酯：聚醚多元醇160-80份聚醚多元醇210-20份聚醚多元醇35-10份聚醚多元醇45-10份泡沫稳定剂0.1-0.2份胺催化剂0.3-0.4份金属催化剂0.05-0.1份交联剂2-4份抗滑剂0.1-0.3份扩链剂15-7份扩链剂25-7份发泡剂5-10份改性黑料80-100份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。2.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇1选取官能度为2，分子量为2000的聚醚多元醇，使用这类多元醇制备的制品具有一定的软度。3.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇2选取官能度为2，分子量为3000的接枝聚醚多元醇，使用这类多元醇具有增强的特点。4.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇3选取官能度为3，分子量为4000的接枝聚醚多元醇，使用这类多元醇具有表面吸附力强，手感好的特点。5.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇4选取官能度为3，分子量为5000的聚醚多元醇，使用这类多元醇能够使得制备的聚氨酯拥有较好的承受能力。6.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的泡沫稳定剂为有机硅类稳定剂,如Tegostab硬泡硅油B8470,B8468,B8456等，主要功能为乳化泡沫物料，稳定泡沫和调节泡孔。7.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的胺催化剂为N,N-二甲基苄胺、N,N,N',N'',N''-五甲基二亚乙基三胺、N,N'-二乙基哌嗪、N,N'-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的任意一种。8.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的金属催化剂为甲醇钠、辛酸钾、油酸钾、碳酸钙中的任意一种。9.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的交联剂为氧化二异丙苯(DCP)，二叔丁基过氧化物（DTBP），二乙醇胺中的任意一种。10.如权利要求1所述的一种洗地机防滑聚氨酯轮胎，其特征在于：所述的抗滑剂为阳离子型改性硅酸，如MCH-SG300。上述技术方案合成的聚氨酯，在制备洗地机用轮胎时，由于使用了大量低官能度和低分子量的聚酯作为原料，使得聚氨酯的软段比例有较大的提升，且加入了少量的抗滑剂，从而在有着优良的承受能力的前提下，具有较好的回弹性和防滑功能。该种合成工艺方法简单，对环境污染小，其性能和生产成本能完全满足洗地机用轮胎的需求。具体实施方式实施例一以总反应物的质量为基准，按照下述配方制备洗地机防滑轮胎用聚氨酯：聚醚多元醇160份聚醚多元醇210份聚醚多元醇35份聚醚多元醇45份泡沫稳定剂0.1份胺催化剂0.3份金属催化剂0.05份交联剂2份抗滑剂0.1份扩链剂15份扩链剂25份发泡剂5份改性黑料80份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。力学性能和防滑性能测试采用WDW-20微机控制电子万能测试仪，邵氏D硬度计和静态摩擦系数试验机分别对制备的聚氨酯进行力学性能和防滑性能的测试。拉伸强度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、邵氏硬度参照GB/T531.1－2008、防滑性能参照GB/T3903.6-2005进行测试，测试结果见表1。实施例二聚醚多元醇165份聚醚多元醇212.5份聚醚多元醇37份聚醚多元醇47份泡沫稳定剂0.12份胺催化剂0.3份金属催化剂0.07份交联剂2.5份抗滑剂0.15份扩链剂15.5份扩链剂25.5份发泡剂7份改性黑料85份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。力学性能和防滑性能测试采用WDW-20微机控制电子万能测试仪，邵氏D硬度计和静态摩擦系数试验机分别对制备的聚氨酯进行力学性能和防滑性能的测试。拉伸强度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、邵氏硬度参照GB/T531.1－2008、防滑性能参照GB/T3903.6-2005进行测试，测试结果见表1。实施例三聚醚多元醇170份聚醚多元醇215份聚醚多元醇38份聚醚多元醇48份泡沫稳定剂0.15份胺催化剂0.35份金属催化剂0.08份交联剂3份抗滑剂0.2份扩链剂16份扩链剂26份发泡剂8份改性黑料90份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。力学性能和防滑性能测试采用WDW-20微机控制电子万能测试仪，邵氏D硬度计和静态摩擦系数试验机分别对制备的聚氨酯进行力学性能和防滑性能的测试。拉伸强度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、邵氏硬度参照GB/T531.1－2008、防滑性能参照GB/T3903.6-2005进行测试，测试结果见表1。实施例四聚醚多元醇175份聚醚多元醇217份聚醚多元醇39份聚醚多元醇49份泡沫稳定剂0.15份胺催化剂0.35份金属催化剂0.09份交联剂3.5份抗滑剂0.25份扩链剂16.5份扩链剂26.5份发泡剂9份改性黑料95份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。力学性能和防滑性能测试采用WDW-20微机控制电子万能测试仪，邵氏D硬度计和静态摩擦系数试验机分别对制备的聚氨酯进行力学性能和防滑性能的测试。拉伸强度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、邵氏硬度参照GB/T531.1－2008、防滑性能参照GB/T3903.6-2005进行测试，测试结果见表1。实施例五聚醚多元醇180份聚醚多元醇220份聚醚多元醇310份聚醚多元醇410份泡沫稳定剂0.2份胺催化剂0.4份金属催化剂0.1份交联剂4份抗滑剂0.3份扩链剂17份扩链剂27份发泡剂10份改性黑料100份按上述份数先将聚醚多元醇，泡沫稳定剂，胺催化剂，金属催化剂，交联剂，扩链剂和发泡剂用高速搅拌机在室温下搅拌均匀并静置30min,然后加入改性黑料并高速搅拌40s，最后倒入添加了脱模剂的预热模具中，经过10-15min进行脱模,得到聚氨酯轮胎。力学性能和防滑性能测试采用WDW-20微机控制电子万能测试仪，邵氏D硬度计和静态摩擦系数试验机分别对制备的聚氨酯进行力学性能和防滑性能的测试。拉伸强度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、邵氏硬度参照GB/T531.1－2008、防滑性能参照GB/T3903.6-2005进行测试，测试结果见表1。根据表1的测试结果可以看出，在该体系中合成的聚氨酯用于制备洗地机防滑用轮胎时具有较好的承受能力和表面硬度以及防滑功能。表1 硬度拉伸强度断裂伸长率摩擦系数 ShoreDMpa% 实施例14323.72550.65实施例24221.53130.62实施例33520.62800.61实施例440213250.62实施例53821.23150.65当前第1页1 2 3