耐热性聚氨酯发泡轮胎用自结皮组合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨酯合成领域，具体涉及一种耐热性聚氨酯发泡轮胎用自结皮组合 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯微孔弹性体具有强度高、韧性好、质量轻等优点，其中优异的缓冲减震作用 使其正在逐步取代传统的橡胶材料而被广泛的应用于车辆软性部件，如轮胎的制备。
[0003] 聚氨酯微孔弹性体发泡轮胎具有较高的承载力和耐磨性。与传统橡胶轮胎不同的 是它良好的抗切割和抗撕裂性能，成型工艺简单，设备投入低；轮胎不用充气，从而免除了 使用过程中因尖锐物刺扎导致充气轮胎泄气、漏气的顾虑，使用相当方便。但其内部分子结 构决定了聚氨酯材料的耐热性较差，温度升高会导致轮胎耐疲劳性、耐曲挠性等动态物理 性能明显下降。聚氨酯发泡轮胎只有在低速使用时，性能才能得到保证。延长轮胎负重高 速运转的时间，有利于聚氨酯轮胎打破有限条件的束缚，扩大轮胎的使用范围，具有比较现 实的研究意义。
[0004] 提高聚氨酯耐热性方面的研究已经屡见不鲜，CN101838456A中介绍了一种耐热性 优良的密封件用热塑性聚氨酯。CN103694448A提供了一种耐老化聚氨酯弹性体的制造配 方，但把耐热性和聚氨酯微孔轮胎相结合方面的研究却鲜有报道。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐热性聚氨酯发泡轮胎用自结皮 组合料，提高聚氨酯的耐热性，所制得轮胎具有更优良的性能，在负重和高速条件下跑的时 间更长，本发明还提供其制备方法。
[0006] 本发明所述的耐热性聚氨酯发泡轮胎用自结皮组合料，由质量比为100 :80-90的 A组分和B组分混合制成：
[0007]A组分由以下质量份数的原料制成：
[0008]
[0010] B组分由以下质量份数的原料制成：
[0011] 聚酯多元醇 100份
[0012] 异氰酸酯 200~250份。
[0013]A组分中聚醚多元醇为官能度为3，分子量为5000-6000的聚醚多元醇，优选 EP-330NG或EP-3600,均为山东蓝星东大化学有限公司产品。
[0014]A组分中聚合物多元醇为苯乙烯-丙烯腈接枝改性的聚醚多元醇，优选P0P36/28、 P0P93/28或P0P40,均为山东蓝星东大化学有限公司产品。
[0015]A组分中的交联剂为甘油、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或几种的混合物；扩链 剂为1，4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇、3, 3' -二氯-4,4' -二苯基甲烷二胺或对苯二酚二羟乙 基醚中的一种或几种的混合物。交联剂优选甘油（市售）或二乙醇胺（市售）。扩链剂优 选MOCA或HQEE-L，优选苏州市湘园精细化工有限公司产品。
[0016]A组分中的泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂，优选美国气体化工产品有限公司的 DC193 (市售产品）或上海德美世创有限公司的AK-7703 (市售产品）。
[0017]A组分中的发泡剂为二氯一氟乙烷（HCFC-141B)。
[0018]A组分中的催化剂为有机锡类催化剂或叔胺类催化剂中的一种或几种，优选二月 桂酸二丁基锡（T-12)，三亚乙基二胺（A-33)，双（二甲氨基乙基）醚（A-I)或延迟催化剂 (C-225)中的一种或几种的混合物。
[0019]A组分中的开孔剂为环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合并由有机硅氧烷改性得到的聚 醚多元醇，优选DK_12(山东蓝星东大化工有限公司）。
[0020]B组分中的聚酯多元醇为2官能度，数均分子量为1500-2500、羟值为40-80mg KOH/g的聚酯多元醇。优选PE2420(山东一诺威股份有限公司）或CMA244(华大聚氨酯有 限公司）中的一种或两种。
[0021] B组分所述的异氰酸酯为4,4_二苯基甲烷二异氰酸酯或炭化二亚胺改性的异氰 酸酯，优选MDI-100 (市售，烟台万华聚氨酯股份有限公司）、MDI-50 (市售，烟台万华聚氨酯 股份有限公司）或44C(市售，德国拜耳公司）中的一种或多种。
[0022] 本发明B组分-NCO的质量含量在20. 0%~23. 0%之间。
[0023] 所述的耐热性聚氨酯发泡轮胎用自结皮组合料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]A组分：将A组分所有原料置于反应釜中，混合均匀后，出料，密封保存；
[0025] B组分：将聚酯多元醇温度保持在50~60°C加入异氰酸酯，升温至75~80°C下 保温反应1~1. 5小时，取样检测，-NCO的质量含量为20. 0%~23. 0%，降温出料，密封保 存。
[0026] 其中：B组分优选的制备方法为：将聚酯多元醇温度保持在50-60°C加入异氰酸 酯，升温至75~80°C下保温反应1~1. 5小时，再加入异氰酸酯，搅拌0. 5小时，取样检 测，-NCO的质量含量为20. 0%~23. 0%，降温出料，密封保存。
[0027] 作为一种优选，B组分的制备方法为：称取聚酯多元醇（PE2420,山东一诺威聚氨 酯有限公司产品）l〇〇kg，温度保持在50-60°C加入210kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯， 升温至75~80°C下保温反应1~1. 5小时，加入20kg炭化二亚胺改性的MDI，搅拌0. 5小 时，取样检测，-NCO的质量含量22. 0%，降温出料，密封保存。
[0028] 综上所述，本发明具有以下优点：
[0029] (1)本发明通过增加适量的刚性结构苯环结构提高聚氨酯的耐热性，所制得轮胎 与正常聚氨酯发泡轮胎相比不仅具有更优良的性能，而且可以在一定时间内承受高速旋转 时产生的热量的能力远远优于普通的聚氨酯微孔发泡轮胎，在负重和高速条件下跑的时间 更长，扩大了聚氨酯发泡轮胎的使用范围及降低使用要求的苛刻性。
[0030] (2)本发明提供了一种负重高速旋转条件下承受能力强的聚氨酯发泡轮胎的制造 方法，大大扩大了聚氨酯发泡轮胎的使用范围和轮胎的使用寿命。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0032] 实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
[0033] 实施例1
[0034]A组分：分别称取聚醚多元醇（EP-330NG，山东蓝星东大化学有限公司产品）80kg， 聚合物多元醇（P0P93/28,山东蓝星东大化学有限公司产品）20kg，1，4-丁二醇13kg，乙二 醇4kg，二乙二醇4kg，开孔剂（DK-12,山东蓝星东大化学有限公司产品）3kg，有机硅匀泡剂 DC193(美国气体化工产品有限公司）0. 3kg，MOCA(苏州市湘园精细化工有限公司）lkg，叔 胺类和有机锡类催化剂（A-33和T-12)分别为0. 5kg和0.lkg，发泡剂HCFC-141B4kg，置 于反应釜中，混合均匀后，出料，密封保存；