一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及聚氨酯轮胎领域，具体涉及一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺，其中一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，包括多元醇聚合物80‑150份；异氰酸酯化合物15‑25份；固化剂10‑15份；双组份液态有机硅胶5‑10份；聚四氟乙烯微粉2‑5份；自由基引发剂1‑3份；添加剂1‑3份。本发明专利技术提供的耐低温高强度聚氨酯轮胎具有良好的低温强度。本发明专利技术还包括一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，包括以下步骤：1、多元醇聚合物与异氰酸酯反应制得预聚体；2，将其余组分混合制得辅料；3，浇注模具浇注成型，硫化，脱模，制得半成品；4，二次硫化。本发明专利技术提供的耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺具有简化轮胎生产工艺，提高产品均匀性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺
本专利技术涉及聚氨酯轮胎的
，尤其是涉及一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺。
技术介绍
聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯，一种高分子材料。聚氨酯有聚酯型和聚醚型两类，能够制成聚氨酯塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯橡胶及弹性体。聚氨酯橡胶及弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性。主要用于制鞋工业和医疗业。随着技术的不断改进，聚氨酯橡胶及弹性体在轮胎制造方面也取得了越来越多成绩。聚氨酯实心轮胎主要应用于叉车上，叉车又分为冷库叉车和普通叉车，冷库叉车在冷链行业的运用中起着重要的作用，由于冷链行业的特殊作业环境，对于所使用的叉车也必须要考虑其在低温环境下的作业能力。现有的公开号为CN104693401A的中国专利技术专利，公开了一种聚氨酯低速实心轮胎的配方及其生产工艺，其中原料包括聚酯多元醇0.8-1.5份、甲苯二异氰酸酯0.15-0.25份、固化剂0.1-0.15份。生产工艺为聚酯多元醇进行脱水后加入甲苯二异氰酸酯制得预聚体，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筑模具浇筑成型并进行二次硫化。上述现有技术具有简化轮胎生产工艺的效果。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的由聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和固化剂制备的聚酯型聚氨酯实心轮胎，普遍存在低温强度差的问题，限制其在低温环境中的应用；聚氨酯轮胎的低温强度差，会导致聚氨酯轮胎在低温情况下出现拉伸强度降低，甚至破裂的现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的之一是提供一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，具有良好的低温强度。本专利技术的目的之二是提供一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，具有简化轮胎生产工艺，提高产品均匀性的效果。本专利技术的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，包含以下重量份的原料制成：多元醇聚合物80-150份；异氰酸酯化合物15-25份；固化剂10-15份；双组份液态有机硅胶5-10份；聚四氟乙烯微粉2-5份；自由基引发剂1-3份；添加剂1-3份。通过采用上述技术方案，多元醇聚合物与异氰酸酯发生聚合反应制得预聚体，固化剂不仅能够加快预聚体的的固化速度，还能够增加预聚体的粘合强度，使聚四氟乙烯微粉与预聚体的粘附性更好；粘附性增加的同时，会使得聚四氟乙烯微粉在预聚体中的分散效果变差；液态有机硅胶的黏度低，流动性好，聚四氟乙烯与液态有机硅混合后，液态有机硅胶流动的同时能够将聚四氟乙烯分散至预聚体中，聚四氟乙烯在液态有机硅中不溶解，随着液态有机硅的流动，聚四氟乙烯会不断地粘附在预聚体上，形成以聚氨酯为骨架，聚四氟乙烯和液态硅橡胶为填充体的聚氨酯轮胎；在低温情况下，聚氨酯分子的结构会发生改变，聚氨酯分子间的分子作用力减弱，拉伸强度和抗撕裂强度降低；液态硅橡胶与聚氨酯之间能够形成Si-O键，Si-O键的低温稳定性好，能够增加聚氨酯的耐低温性能，同时Si-O键能够改变聚氨酯的韧性，使聚氨酯在温度较低情况下依然保持较好的韧性和抗拉强度。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述组分的重量份数为：多元醇聚合物100份；异氰酸酯化合物20份；固化剂10份；双组份液态有机硅胶5份；聚四氟乙烯微粉4份；自由基引发剂2份；添加剂2份。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述异氰酸酯化合物为二异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种，优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多元醇聚合物选自聚丙烯酸酯多元醇，聚烯烃多元醇和生物基多元醇的一种或多种。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自由基引发剂选自烷基过氧化物类和过氧化酯类，优选过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基。通过采用上述技术方案，异氰酸酯化合物与多元醇聚合化合物，通过聚合反应生成聚氨酯；自由基引发剂能够产生自由基，加速异氰酸酯化合物与多元醇聚合化合物聚合反应；过氧化二叔丁基和过氧化二叔戊基均有较强的氧化性，产生自由基的速率较快，键断裂所需的温度较低，反应条件更温和。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述添加剂包含内脱模剂、阻燃剂、颜料、抗静电剂、抗氧剂、UV稳定剂、消泡剂、偶联剂、流平剂、除水剂、分子筛、触变剂和增塑剂的一种或多种。通过采用上述技术方案，由于冷库的特殊环境，对聚氨酯轮胎的含水量的要求比较高，含水量较高时，会降低聚氨酯轮胎的耐磨性；加入分子筛与除水剂配合使用，既能够分解消耗水分，还能够利用分子筛将未分解的水进行吸附，从而降低聚氨酯轮胎含水量。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双组份液态有机硅胶为液态甲基有机硅橡胶或液态苯基有机硅橡胶，25℃时粘度≤8000mPa·s。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚四氟乙烯微粉的粒径0.5-15μm。本专利技术的上述专利技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，包括以下步骤：步骤1、将80-150重量份的多元醇聚合物进行脱水反应，控制脱水反应温度为110-120℃，反应时间为3.5-4.5小时；然后加入15-25重量份的异氰酸酯化合物在70℃-90℃下混合反应，反应时间为1-2.5小时，制得预聚体；步骤2，将10-15重量份的固化剂、5-10重量份的纳米硅橡胶颗粒、2-5重量份的聚四氟乙烯微粉、1-3重量份的自由基引发剂和1-3重量份的添加剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.3-1小时，搅拌速度为120-200rpm，制得辅料；步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的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，并在110-120℃下硫化2.5-4小时，然后脱模，制得半成品；步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130-150℃下再次硫化8-16小时即得轮胎。通过采用上述技术方案，预聚体的黏性较大，单一添加各组分时，不但浪费时间，还会造成混合不均匀的现象；将各添加组分采用一锅法快速混合，不仅操作简单，效率高，关键是能够将各组分混合均匀；利用流动性好，黏度低的组分，带动流动性差的组分进行混合，提高各个组分与预聚体的混合均匀度。二次硫化能够使聚氨酯、液态硅橡胶和聚四氟乙烯进一步交联，改善聚氨酯的力学性能，提高低温强度。综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：1.多元醇聚合物与异氰酸酯发生聚合反应制得预聚体，固化剂不仅能够加快预聚体的的固化速度，还能够增加预聚体的粘合强度，使聚四氟乙烯微粉与预聚体的粘附性更好；粘附性增加的同时，会使得聚四氟乙烯微粉在预聚体中的分散效果变差；液态有机硅胶的黏度低，流动性好，聚四氟乙烯与液态有机硅混合后，液态有机硅胶流动的同时能够将聚四氟乙烯分散至预聚体中，聚四氟乙烯在液态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述轮胎由包含以下重量份的原料制成：/n多元醇聚合物80-150份；/n异氰酸酯化合物15-25份；/n固化剂10-15份；/n双组份液态有机硅胶5-10份；/n聚四氟乙烯微粉2-5份；/n自由基引发剂1-3份；/n添加剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述轮胎由包含以下重量份的原料制成：
多元醇聚合物80-150份；
异氰酸酯化合物15-25份；
固化剂10-15份；
双组份液态有机硅胶5-10份；
聚四氟乙烯微粉2-5份；
自由基引发剂1-3份；
添加剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述组分的重量份数为：
多元醇聚合物100份；
异氰酸酯化合物20份；
固化剂10份；
双组份液态有机硅胶5份；
聚四氟乙烯微粉4份；
自由基引发剂2份；
添加剂2份。


3.根据权利要求2所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述异氰酸酯化合物为二异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种，优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述多元醇聚合物选自聚丙烯酸酯多元醇，聚烯烃多元醇和生物基多元醇的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述自由基引发剂选自烷基过氧化物类和过氧化酯类，优选过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基。


6.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，
申请(专利权)人：烟台瑞特橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37