一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和车辆铝质轮毂与流程

本发明属于聚氨酯弹性体材料，具体涉及一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和车辆铝质轮毂。

背景技术：

1、铝轮毂具有重量轻、阻力小以及生产精度高等优点，因此被广泛用于商用汽车、乘用汽车和摩托车等领域。然而，在车辆日常行驶中车轮难免受到剐蹭和撞击，使得铝轮毂受损，出现变形、裂缝甚至断裂等情况，若无法及时发现和进行维修处理，继续使用极易造成事故隐患。

2、现有技术公开了采用尼龙塑料制造得到轮毂保护圈，但是这种材料存在诸多问题，具体包括受到剪切和冲击后形成不可恢复的塑性形变，且其尺寸稳定性差、耐水性不足、摩擦系数低以及动态性能差等。

3、因此，在本领域中，亟需开发一种保护铝轮毂的材料，以此解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和车辆铝质轮毂。本发明提供了一种兼具高硬度以及韧性的聚氨酯弹性体组合物，且适合用于车辆上保护铝制轮毂受外力剐蹭或撞击而受损的护圈形弹性体。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计包括以下组分：

4、

5、

6、本发明通过调控上述组分的种类以及含量的组合，使得制备得到的聚氨酯弹性体组合物兼具较高硬度以及韧性，并且适用于制造车辆轮毂防护圈领域。此外，本发明提供的聚氨酯弹性体采用两步法制备，第一步由异氰酸酯和低聚物多元醇反应，生成粘度在10pa·s以下的预聚物，第二步添加其他组分形成工作液，固化后聚氨酯弹性体组合物的邵a硬度在75～85之间，拉伸强度在40～50mpa之间。

7、在本发明中，异氰酸酯的重量份数为10-150，例如可以为10份、20份、40份、60份、80份、100份、110份、120份、130份、140份、150份等。

8、在本发明中，扩链剂的重量份数为0.01～30份，例如可以为0.01份、5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份等。

9、在本发明中，交联剂的重量份数为0.01～20份，例如可以为0.01份、2份、5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份等。

10、在本发明中，催化剂的重量份数为0～1份，例如可以为0份、0.01份、0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份等。

11、优选地，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计包括以下组分：

12、

13、

14、优选地，所述低聚物多元醇包括聚醚二元醇和/或聚酯二元醇。

15、优选地，所述聚醚二元醇包括聚四氢呋喃二醇。

16、优选地，所述聚酯二元醇包括聚己内酯二元醇和/或聚碳酸酯二醇。

17、优选地，所述低聚物多元醇的羟值为40～120mg koh/g，例如可以为40mg koh/g、50mg koh/g、60mg koh/g、80mg koh/g、100mg koh/g、120mg koh/g等。

18、在本发明中，通过调控低聚物多元醇的羟值，以此保证成品的加工性能和物理性能，羟值过低会造成成品的硬度偏低，反之则会导致工作液的粘度偏高难以加工。

19、优选地，所述异氰酸酯包括mdi、ipdi、h12mdi、ndi、ppdi、xdi、chdi、todi或hxdi中的任意一种或至少两种的组合，优选为mdi、ndi或chdi中的任意一种或至少两种的组合。

20、优选地，所述扩链剂和交联剂各自独立地包括醇类化合物、胺类化合物或醇胺类化合物中的至少一种。

21、优选地，所述醇类化合物的官能度为2～4，优选为2，例如可以为2、3、4。

22、优选地，所述醇类化合物的分子量为60～200g/mol，优选为60～120g/mol，例如可以为60g/mol、70g/mol、75g/mol、80g/mol、85g/mol、90g/mol、95g/mol、100g/mol、120g/mol、150g/mol、180g/mol、200g/mol等。

23、在本发明中，通过调控醇类化合物的分子量，使得成品的凝胶速度和硬度得以兼顾，分子量过低会造成成品的凝胶速度过快，反之则会导致成品的硬度偏低。

24、优选地，所述催化剂包括金属类催化剂。

25、优选地，所述金属类催化剂包括锡类催化剂、铅类催化剂、汞类催化剂、锌类催化剂、钛类催化剂或铋类催化剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为锌类催化剂和/或铋类催化剂。

26、优选地，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计还包括助剂0～100份。

27、优选地，所述助剂包括抗紫外剂、抗氧化剂、抗水解剂、阻燃剂、着色剂或填料中的至少一种。

28、第二方面，本发明提供了一种制备根据第一方面所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

29、按照配方量将低聚物多元醇和异氰酸酯进行反应，获得预聚物；

30、按照配方量将扩链剂、交联剂、催化剂和所述预聚物进行混合，获得工作液；将所述工作液经浇注固化后得到所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物。

31、优选地，所述反应的温度为40～100℃，例如可以为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等；时间为1～10h，例如可以为1h、2h、5h、8h、10h等。

32、优选地，所述预聚物中异氰酸酯基的含量为6～12％，例如可以为6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％等。

33、优选地，所述工作液中异氰酸酯指数为80～150，优选为90～120，例如可以为80、85、90、95、100、105、110、115、120、130、140、150等。

34、优选地，所述固化的温度为60～150℃，例如可以为60℃、80℃、100℃、110℃、120℃、130℃、150℃等；时间为1～10h，例如可以为1h、2h、5h、8h、10h等。

35、第三方面，本发明提供了一种车辆铝质轮毂，所述车辆铝质轮毂包括根据第一方面所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物。

36、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

37、本发明提供了一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其通过调控上述组分的种类以及含量的组合，使得制备得到的聚氨酯弹性体组合物兼具较高硬度以及韧性，并且适用于制造车辆轮毂防护圈领域。此外，本发明提供的聚氨酯弹性体组合物在固化前的工作液的粘度在10pa·s以下，固化后聚氨酯弹性体组合物的邵a硬度在75～85之间，拉伸强度在40～50mpa之间。

技术特征：

1.一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计包括以下组分：

3.根据权利要求1或2所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述低聚物多元醇包括聚醚二元醇和/或聚酯二元醇；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述异氰酸酯包括mdi、ipdi、h12mdi、ndi、ppdi、xdi、chdi、todi或hxdi中的任意一种或至少两种的组合，优选为mdi、ndi或chdi中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述扩链剂和交联剂各自独立地包括醇类化合物、胺类化合物或醇胺类化合物中的至少一种；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述催化剂包括金属类催化剂；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计还包括助剂0～100份；

8.一种制备根据权利要求1-7中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为40～100℃，时间为1～10h；

10.一种车辆铝质轮毂，其特征在于，所述车辆铝质轮毂包括根据权利要求1-7中任一项所述的车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物。

技术总结
本发明提供一种车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物及其制备方法和车辆铝质轮毂。所述车辆轮毂保护用聚氨酯弹性体组合物的原料按照重量份数计包括以下组分：低聚物多元醇100份、异氰酸酯10～150份、扩链剂0.01～30份、交联剂0.01～20份、催化剂0～1份。本发明提供了一种兼具高硬度以及韧性的聚氨酯弹性体组合物，且适合用于车辆上保护铝制轮毂受外力剐蹭或撞击而受损的护圈形弹性体。

技术研发人员：钱建中,倘余昌,仇菊平
受保护的技术使用者：上海汇得科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31