[发明专利]一种耐磨聚氨酯实心轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨聚氨酯实心轮胎，属于高分材料技术领域。

背景技术

近些年来，采用聚氨酯轮胎代替橡胶轮胎是世界轮胎业的发展方向，聚氨酯实心轮胎生产过程可以实现连续化和自动化，在生产和使用过程中很少产生废料，而且更为重要的是废旧轮胎的部分胎体可以回收用作其他聚氨酯产品，不会造成环境污染。其制造工艺简单(液体浇注成型)，属于新型无帘线浇注轮胎，因而被人们称为21世纪的绿色环保轮胎。

中国专利200620054517. X公布了一种新型聚氨酯实心轮胎，该轮胎由起支撑和传递力作用的金属轮辋和直接粘合在金属轮辋上的单层或双层聚氨酯所组成。其中，单层结构或双层结构外层用的聚氨酯为低聚物多元醇-二苯基甲烷二异氰酸酯/甲苯二异氰酸酯体系；双层结构内层用的聚氨酯为低聚物多元醇一3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯体系聚氨酯。这种轮胎能适应苛刻路面条件要求且使用寿命长。但轮芯导热和散热性能差，在较高负荷条件下胎体温升大，导致轮胎易损坏。

发明内容

本发明的目的是克服现有聚氨酯实心轮胎的不足之处，通过聚氨酯配方和实心轮胎结构的合理设计，改善轮胎的耐磨性能，从而提供一种耐磨损要求且使用寿命长的聚氨酯实心轮胎。该实心轮胎成本较低，适合工业化生产，同时，也是一种环境友好型产品。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所涉及的一种耐磨聚氨酯实心轮胎组分及质量百分比如下：

多元醇70~90份

异氰酸酯4~7份

匀泡剂0.1~3份

泡沫稳定剂0.1~0.2份

催化剂0.05~0.5份

发泡剂5~10份

扩链剂10~20份

芳纶浆粕5~10份

四氟乙烯5~10份。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所涉及的多元醇选取分子量6000~8000的聚醚多元醇。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的异氰酸酯选取甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或其混合物，官能团均为3。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的匀泡剂选取比重1.05±0.05g/ml ，粘度250±50cps的匀泡剂。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的泡沫稳定剂选取泡沫稳定剂Y-10366。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的催化剂选取A33胺催化剂和T12锡催化剂。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的发泡剂选取物理发泡剂或化学发泡剂，物理发泡剂选取环戊烷，化学发泡剂选取水。.

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的扩链剂选取乙二醇和1,4-丁二醇中的一种或两种的混合物。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，其特征在于：所述的芳纶浆粕选取芳纶1414浆粕，平均长度为2~2.5mm，表面积为8m2/g，具有较好的补强效果。

一种耐磨聚氨酯实心轮胎，具体包括以下步骤和工艺条件：

将多元醇、异氰酸酯、匀泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂、扩链剂、芳纶浆粕、四氟乙烯等各原料组分加入搅拌器，调节料温并恒定在25℃，调节搅拌器转速到4000-5000r/min，恒温搅拌1-2小时，即得到聚氨酯预聚体体系。

将金属轮辋放在预热至110~130℃的轮胎模具中，将上述步骤所制备的聚氨酯预聚体体系进行浇注，聚氨酯厚度范围为60~100mm，浇注结束后保温在110~130℃，1~1.5h后出模，将已经浇注好的轮胎放在110~130℃的烘箱中处理12~24h，即得到耐磨聚氨酯实心轮胎。

本发明的有益效果在于：

1、聚氨酯与金属轮辋组成的实心轮胎，胎体结实耐用，不会产生早期破坏，使用寿命长。

2、聚氨酯具有强度高、弹性好、耐磨性好、高抗撕、耐刺扎等优点，其抗张强度可达30~60Mpa，回弹率高达40~60%，直角型撕裂强度达80~140KN / M，使用中不会出现掉块、脱层现象。

3、聚氨酯实心轮胎制造过程中不添加任何补强材料，特别是不需要使用碳黑，制品中不含挥发成分，因此不污染环境，适合在环境整洁度要求高的场合使用。4、由于聚氨酯与金属轮辋直接结合形成的胎体散热性能良好，轮胎行驶温度低而不会出现胎体爆破。

5、聚氨酯耐磨性能好，阿克隆磨耗实验中，聚氨酯的耐磨性能是橡胶的5~10倍，所以聚氨酯实心轮胎使用寿命长，一般可达橡胶实心轮胎的2倍以上。

具体实施方式