环保型聚氨酯发泡轮胎组合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种环保型聚氨酯发泡轮胎组合料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯发泡轮胎以其良好的耐磨性、优良的耐酸碱性及耐针扎，越来越被大家接 受。目前被广泛应用于货物推车、童车、慢速电动车等领域。
[0003] 专利CN102250313A报道了一种用于聚氨酯发泡轮胎的自结皮微孔弹性体组合 物，此发明制备的聚氨酯发泡轮胎具有优异的力学性能、良好的回弹性以及优异的耐水解 性和耐霉菌性。但是，其用的发泡剂为物理发泡剂一HCFC-141b，141b中含有氯原子，对臭氧 层有破坏作用。发达国家已于2010年全面禁止使用141b。戊烷、HFC-365mfc、HFC-245fa 等试剂作为141b的替代品，虽然都是零D0P，但是不同试剂在应用过程中存在不同问题。例 如：戊烷虽然成本低廉、发泡率与141b相近，但是其易燃易爆的特点，使得运输、生产操作 过程中要求极其严格，不利于正常生产使用。因此以上提到的试剂只是过渡品，水发泡才是 最终替代品。
[0004] 专利CN10331985A报道了一种自结皮聚氨酯泡沫塑料及制备方法。此发明用水 发泡，具体应用于汽车方向盘、扶手、仪表板等静态自结皮聚氨酯。采用水发泡优点为成本 低、与异氰酸酯生成二氧化碳对大气无害、生产现场气味低，无易燃性。但是与正常物理发 泡剂（141b)相比，水发泡的制品也存在很明显的缺点：表皮薄，性能差。
【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环保型聚氨酯发泡轮胎组合料， 用于制备聚氨酯发泡轮胎，在满足硬度的同时，也具有良好的结皮性和光亮的表面；本发明 还提供其制备方法。
[0006] 本发明所述的环保型聚氨酯发泡轮胎组合料，由A组分与B组分按质量比为 100:85-105混合制成：
[0007]A组分由以下质量份数的原料制成：
[0008] 聚醚多元醇： 65-90汾， 聚合物多元醇： 10-35份， 扩链剂： 13^23 #> 交联剂： 0,5-1,5份，
[0009] 泡沫稳定剂： 0.2-1份， 发泡剂; 0.5-0.9份， 催化剂： 1-2.5份，其中：聚醚多元醇和聚合物多元醇总质量为100份；
[0010] B组分由以下质量分数的原料制成：
[0011] 聚酯多元醇：15-30%
[0012] 异氰酸酯： 70-85%
[0013] 储存稳定剂：lOppm。
[0014]其中：
[0015]B组分是由聚酯多元醇改性的异氰酸酯组分。B组分的-NC0的质量含量在22-27% 之间。
[0016]A组分中的聚醚多元醇平均官能度为2-4,优选2-3,数均分子量为1000-8000， 优选2000-6000,伯羟基质量含量多75 %，不饱和度< 0. 008meq/g;优选EP-330NG(市售， 山东蓝星东大化工有限责任公司）、FA-703 (市售，可利亚聚醚多元醇南京有限公司）或 EP-3600(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司）中的一种或几种。
[0017]A组分中的聚合物多元醇为以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接 枝共聚，固含量彡30%的聚合物多元醇。优选P0P93/28(市售，山东蓝星东大化工有限责任 公司）、P0P36/28(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司）或P0P40(市售，山东蓝星东大 化工有限责任公司）中的一种或几种。
[0018]A组分中的扩链剂为乙二醇、丙二醇、1，4- 丁二醇或一缩二丙二醇中的一种或几 种的混合物。
[0019]A组分中的交联剂为甘油、二乙醇胺、三乙醇胺或三羟甲基丙烷中的一种或几种的 混合物。
[0020] A组分中的发泡剂为水。
[0021]A组分中的泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选DC6070 (市售，美 国空气化工产品有限公司）、AK-7703(市售，南京德美世创化工有限公司）和DC3043(市 售，美国空气化工产品有限公司）中的一种或几种。
[0022] A组分中的催化剂为叔胺类催化剂或有机锡类催化剂中的一种或几种；叔胺类催 化剂优选A-33 (市售）、A-1 (市售）或C-225 (市售，美国，GE公司），有机锡类催化剂优选 CS-12(市售）。
[0023] B组分中的异氰酸酯为纯MDI、碳化二亚胺改性MDI或MDI-50中的一种或几种的 混合物。
[0024]B组分中的聚酯多元醇优选PE-2420或CMA-244中的一种或两种混合物；PE-2420 为山东一诺威聚氨酯股份有限公司市售产品，CMA-244为华大化学集团有限公司市售产品。
[0025] B组分中的储存稳定剂为磷酸。
[0026] 本发明所述的环保型聚氨酯发泡轮胎组合料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]A组分：先将聚醚多元醇和聚合物多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入扩链 剂、交联剂、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，在室温条件下，搅拌1-2小时后密封保存；
[0028] B组分：将聚酯多元醇常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100°C，真空条件下脱 水脱气2-3小时，然后降温至40°C，加入异氰酸酯，在80-85°C反应2-3小时，-NCO的质量 含量达到22-27%之间，降温至40-50°C，密封保存。
[0029] 使用时，将A、B料置于低压浇注机对应罐中，按A组分与B组分按质量比为 100:85-105的比例浇注到动态轮胎模具中，三分钟左右开模，修剪、排气。静置1小时左右， 制备得到环保型聚氨酯发泡轮胎，硬度在邵A85-95。
[0030] 综上所述，本发明具有以下优点：
[0031] (1)本发明与现有技术的原料相比，发泡剂为水，环保的同时，省去物理发泡剂费 用，成本有大幅度降低。
[0032] (2)现有技术使用141b，由于141b极易挥发，使用过程中不可避免被现场工人吸 入、甚至接触，一旦在体内分解，将严重影响身体健康，且对臭氧层有破坏作用。而本发明采 用水发泡避免了这一问题，水与异氰酸酯生成二氧化碳对大气无害。
[0033] (3)本发明制备的环保型聚氨酯发泡轮胎在满足硬度的同时，也具有良好的结皮 性和光亮的表面。能够用于正常发泡轮胎的生产，是轮胎生产的理想替代材料。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0035] 实施例1
[0036]A组分：分别称取EP-330NG90Kg和P0P36/28 10Kg投入反应釜中搅拌，然后依 次加入 1，4- 丁二醇 7Kg，乙二醇 13Kg，甘油 1. 0kg，A-33 1. 5Kg，AK-7703 0? 2Kg，DC-193 0. 2Kg，水0. 5Kg。在30°C下搅拌1小时，充分混合均匀，密封保存，备用。
[0037]B组分：称取PE-2420 10Kg置于釜中，搅拌升温至100°C，真空条件下脱水脱气2 小时。然后降温至40°C，开搅