[发明专利]一种聚氨酯低速实心轮胎及其生产工艺

说明书

一种聚氨酯低速实心轮胎及其生产工艺，属于高分子材料制品技术领域。配方的特征在于，重量份原料组成为：聚酯多元醇0.8~1.5份、甲苯二异氰酸酯0.15~0.25份、固化剂组分0.1~0.15份。生产工艺的特征在于，具体工艺为聚酯多元醇进行脱水后加入甲苯二异氰酸酯先制得预聚体；再将预聚体和固化剂组分分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型并进行二次硫化。本发明的配方和配方工艺制得一种内、外材料和性能完全相同的一体实心轮胎，并使本发明工艺可以利用轮胎浇注模具进行一次浇注成型得以实现，大大的简化了轮胎的生产工艺。

技术领域

一种聚氨酯低速实心轮胎及其生产工艺，属于高分子材料制品技术领域。

背景技术

近年来橡胶实心轮胎在装载车辆和工程车辆中的应用越来越多，橡胶实心轮胎的生产工艺是一种由固相到固相的传统工艺，这种工艺相对已比较成熟。但是存在易掉块、开裂等缺点。随着技术发展，利用聚氨酯来生产轮胎成为一种新兴技术。现有的聚氨酯轮胎主要有三种形式；一是只利用聚氨酯做一层耐磨层包覆在橡胶内胎的外面，以增加轮胎的耐磨性能，同时保留内部橡胶的部分弹性。但是这种形式仍没有解决橡胶寿命短、易开裂等问题，仍然时常出现内胎漏气的现象；二是通常的内充气橡胶轮胎内部充入泡沫聚氨酯材料，这种泡沫聚氨酯单纯作为橡胶轮胎内部填充物，虽然成功解决了橡胶漏气的问题，但是外层橡胶轮胎不耐磨、不耐油、使用寿命短的问题没能解决；三是一种纯粹由聚氨酯来制备的“聚氨酯无空气轮胎”，这种轮胎由于对聚氨酯生产工艺控制不好，没有得到一种既耐磨又具有良好并适宜弹性的聚氨酯本体，需要将聚氨酯轮胎直接浇铸到金属轮辋上，这导致轮胎和金属轮辋成为一次性产品，无法随时更换；同时因为这种传统的聚氨酯本体没有适宜的弹性和抗震抗噪能力需要在轮胎上镂刻处镂空结构，这不但会形成大量的镂刻下料而浪费，同时一定程度上影响了聚氨酯轮胎的抗压承重能力，缩短使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种耐磨、弹性适宜、抗压承重能力强的聚氨酯低速实心轮胎及其生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该聚氨酯低速实心轮胎，其特征在于，原料重量份组成为：聚酯多元醇0.8~1.5份、甲苯二异氰酸酯（TDI）0.15~0.25份、固化剂组分0.1~0.15份。

使用本配方制得的实心轮胎的耐磨强度可达到橡胶实心轮胎的5~10倍，承载能力大，不会出现橡胶实心轮胎常见的掉块和裂口问题，且能做到运行刹车无印痕，环保洁净。

优选的，所述聚酯多元醇的重均分子量为2000、羟值为53.50~58.50、酸值≤0.5、水分＜0.03、熔点在35~45、色数≤50。聚酯多元醇是制备聚氨酯主要原料，其性能的改变对最终聚氨酯的性能影响最大，本发明选择上述性能的聚酯多元醇，可以更好地调节所得聚氨酯低速实心轮胎的整体弹性和耐磨、承压能力。市售的聚酯多元醇218可以满足上述条件，尤其是烟台华大化工有限公司生产的聚酯多元醇218物化性能均能满足上述指标。

优选的，所述甲苯二异氰酸酯中2,4-二异氰酸甲苯酯占的质量分数≥96%。多异氰酸酯有多种，本发明优先选用了甲苯二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯又分为T65、T80、T100三种，T100中2,4-二异氰酸甲苯酯的含量最高、结构规整，合成的预聚体与固化剂组份反应凝胶慢，可操作性强，有利于制得性能更好的实心轮胎。

BD14固化剂固化速度慢，适用期长； 120℃加热固化玻璃化温度点约为178℃，碳化点约为270℃。 胶层附着力强，内聚强度高，坚韧密实； 与通用环氧E-51混合后，耐热可达250℃； BD14为改性芳香胺类耐高温固化剂，可室温固化普通双酚A环氧树脂，固化后的普通双酚A环氧树脂固化物耐热可达250℃。固化物强度高，粘接力好，使用期长。BD14的凝固点<-11℃，粘度（25℃）mPa·s NDJ-1旋转粘度计，4号转子，6rpm在1200±200，胺值360～420mg KOH/g。