[发明专利]一种用于免充气人力车轮胎的原料和免充气人力车轮胎及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于免充气人力车轮胎的原料和免充气人力车轮胎及其制备方法，轮胎原料包括SEBS、SSBR、再生胶粉、填充橡胶油和助剂，助剂主要为发泡剂、颜料、促进剂、防老剂、活化剂和交联剂等，这些原料通过挤出造粒‑挤出注塑成型得到人力车轮胎，制备的人力车轮胎具有良好的回弹性和耐候性，强度高，高温不变形，低温不龟裂，耐磨抗撕裂，滚动阻力小，使用寿命长等特点。

技术领域

本发明涉及一种轮胎材料，具体涉及一种免充气人力车用轮胎及其制备方法；属于高分子复合材料技术领域。

背景技术

英格兰人发明了第一个充气轮胎并在实际应用中，但因其容易漏气、爆破而经常需要充气、换胎、补胎，因此人们投入大量精力力图解决轮胎的免充气和安全问题。希奈尔公司研制一种用纤维填充物填充聚胺酯混炼型橡胶生产的实心胎，因缓冲性能差而被淘汰。卡尔菲利公司研制一种泡沫免充气自行车胎，这种轮胎存在耐老化性能和耐候性能差等缺点。

近年来人们在免充气人力车用轮胎方面进行了大量研究，如中国专利(公开号CN1348878A)公开了一种人力车实心轮胎，适合在人力车、自行车上使用。描述的是在现有的人力车轮胎的外胎内设置实心内胎，以取代充气式内胎，该实心内胎由橡塑材料构成，其材料组成含橡胶15～30％wt％，聚氨酯70～85wt％；其制造方法如下，橡胶和聚氨酯按比例以流体状态混合后，注入成形模具内成型，待冷却后即成为实心内胎。其特点是具有一定的弹性和耐磨性，生产工艺简单，操作方便，装配简易。又如中国专利(申请号CN201420634703.5)公开了一种实心轮胎制造方法，具体公开了实心轮胎的胎面胶层、缓冲胶层及基部胶层，胎面胶层包括第一沟壑及第二沟壑，第一沟壑及第二沟壑之间通过第三沟壑连接，第三沟壑的两侧为加强块，该加强块的内壁分别与各个沟壑连接，所说的胶层中的橡胶颗粒是废旧轮胎切碎后的规则或者不规则的颗粒度为5-30毫米的颗粒。这种实心轮胎可以应用于叉车、轮式装载机、厂矿内部的运输车辆等速度较低的车辆使用。在中国专利(公开号CN91106451.6A)公开了一种不充气自行车轮胎及成型工艺，不充气自行车轮胎是由聚氨酯材料加工成型的实体结构，内部设有起筋骨作用的帘线，中间还均匀地设有多个契孔。其结构简单，不怕扎，不需充气，使用性能好。其成型工艺包括有混合备料、浇注、脱模成型，熟化等工序。特点是浇注后模具在离心附机上以150～450转/分的速度旋转20～80秒，而后脱模成型，这样可保证轮胎内有梯度变化的结泡，轮胎的弹性、耐磨性适中。在(“聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的制造方法”，《橡胶工业》，2010年05期)一文中公开了聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的原材料及合成原理，合成微孔弹性体的原材料包括多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、发泡剂、匀泡剂及其它添加剂。多元醇有聚酯多元醇(如聚己二酸乙二醇丙二醇酯)等和聚醚多元醇(如聚四氢呋喃醚二醇)等；二异氰酸酯常用的TDI、MDI等；扩链剂有1，4-丁二醇等；发泡剂有水和二氯甲烷等；催化剂有三亚乙基二胺和二月桂酸二丁基锡；匀泡剂L-520等；其它助剂包括阻燃剂、抗氧剂和着色剂等。通过研究实践，认为在聚氨酯微孔弹性体实心轮胎的成型工艺中采用离心浇注与其它加工方法相比有以下优点:聚氨酯微孔弹性体制造实心轮胎，以往都是采用静态的方法，即将物料直接注入模具，采用水平方向离心浇注，从而可以得到密度均匀变化，各层之间无明显的分层现象，彼此之间互成一体的同质层。同时，采用水平方向离心浇注的方法制造实心轮胎，充分体现了聚氨酯材料本身及其加工便利的优点，克服了传统实心轮胎只有长时间硫化才能保证胎面和轮胎内部硫化程度相匹配，但又往往容易造成胎面过硫、胎芯欠硫等弊端，大大提高了生产效率。

在赵菲撰写的“聚氨酯弹性体填充实心轮胎配方和工艺的研究“《2004年国际橡胶会议论文集(C)》中将聚氨脂弹性体填充料的合成工艺将聚醚多元醇、填充油按照比例加入反应釜中，在加入计量的TDl，得预聚体(组分A)。另将按照比例加入多元醇、扩链剂、催化剂、填充油加入反应釜中，进行脱水脱气反应lh左右，密封作为B组分。将A、B组分通过计量泵，按照1:1比例进入一个静态混合器进行混合，混合后通过气门嘴注入轮胎内腔，达到一定压力后停止注射，封闭注料口。轮胎在60士5℃的烘房内硫化24h，室温下后硫化24h，即得。填充料物理机械性能的测试是将A B组分混合后，在平板硫化机上模压成标准试片后进行的。