用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，按重量份计，包括以下组分：多元醇100份，异氰酸酯15‑20份，匀泡剂0.8‑1.2份，催化剂0.2‑0.4份，硅树脂聚醚乳液3‑6份，交联剂6‑9份，填料18‑20份，抗静电剂4‑10份，N‑苯基‑α‑苯胺2‑6份。本发明专利技术的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法，引入了具有协同发挥耐候、耐腐蚀、耐磨和抗老化功能的纳米级氟化锂、氧化硼和碳化钛，加入六氟丙烯‑乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物，可以明显改善聚氨酯内部的韧性，从而提高其长期处于恶劣环境下的强度，提高高速重载轮胎胎体的耐老化性能和强度，充分发挥其高强度、耐磨性好、硬度大等优越性能赋予高速重载聚氨酯轮胎良好的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯
，具体涉及一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的有机高分子合成材料，其各项性能优异，可以代替橡胶、软性聚氯乙烯材料PVC。TPU具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯和PVC，耐老化性优于橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。在传统的汽车轮胎材料中，大多数的主要成份是天然橡胶或者合成橡胶，有的可以获得较大牵引力，但其磨损很快，使用寿命短；有的损坏较慢，但其抓地性能较差，影响使用安全。高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯使用条件苛刻，要求承受很高的载荷，高速重载聚氨酯轮胎的性能直接影响车辆的机动性、速度和耐久可靠性能，高速重载车轮的橡胶胎体必须具备优良的耐候老化、耐磨性能和强度，国内现有轮胎体材料以天然橡胶为主，弹性差、耐老化性能差、使用寿命偏低。因此，如何制备一种性能优良的聚氨酯材料用于高速重载聚氨酯轮胎以达到使轮胎兼具耐磨性、强度、耐候性等良好综合性能，是本领域研究的重点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法，能够提高聚氨酯轮胎的耐磨性、耐候性。本专利技术采用的技术方案是：一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：按重量份计，所述用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯包括以下组分：多元醇100份；异氰酸酯15-20份；匀泡剂0.8-1.2份；催化剂0.2-0.4份；硅树脂聚醚乳液3-6份；交联剂6-9份；填料18-20份；抗静电剂4-10份；抗静电剂是市面上常规抗静电剂，减少或消除静电的积累。N-苯基-α-苯胺2-6份。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述多元醇包括20％～45％一缩二丙二醇和55％～80％聚四氢呋喃二醇。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述匀泡剂为脂肪酸甘油酯、甘胆酸钠、单硬脂酸甘油酯的一种。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述催化剂为10％～15％二丁基二月桂酸锡、30％～55％五甲基二乙烯三胺和40％～60％N,N'-二乙基哌嗪。催化剂加速聚氨酯反应进行，本专利技术中将二丁基二月桂酸锡、五甲基二乙烯三胺和N,N'-二乙基哌嗪协同作为催化剂，使得二丁基二月桂酸锡、五甲基二乙烯三胺和N,N'-二乙基哌嗪的聚氨酯催化性能达到最佳。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述交联剂包括25％～40％二亚乙基三胺和60％～75％二乙烯基苯。高分子材料的分子结构就象一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性，本专利技术中二亚乙基三胺和二乙烯基苯协同作为交联剂，使得聚氨酯的弹性和强度达到最佳，从而改善聚氨酯的耐候性能。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述填料包括15％～20％氟化锂、35％～40％氧化硼和40％～50％碳化钛。为了获得具有更高耐候性、耐高温性能、耐腐蚀性能和抗老化性能的灯罩材料，本案又引入了具有协同发挥耐候、耐腐蚀、耐磨和抗老化功能的纳米级氟化锂、氧化硼和碳化钛，其中，氟化锂具有突出的耐腐蚀和耐候性能，氧化硼具有优异的抗老化和抗腐性能，碳化钛具有良好的耐候和耐磨性能，这三种纳米添加物是作为一个有机整体彼此协同着发挥作用，其各自的含量应被限制，若低于上述的重量份，则会导致其对应的功能效果下降，若高于上述的重量份，则会导致颗粒间的团聚，并引发沉降，同时会减弱聚氨酯的耐候性能和耐磨性能。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述聚氨酯还包括La2-xMnxSiO80.8-1.2份和六氟丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6-8份，所述La2-xMnxSiO8中0.6≤x≤1.5。La2-xMnxSiO8则具有优异的抗老化、耐候性能和耐磨性能；本案对EVA进行了改性，在EVA中引入六氟丙烯分子，以在不影响其耐磨性能的前提下，提高其耐候能力，可以明显改善聚氨酯内部的韧性，从而提高其长期处于恶劣环境下的强度。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯的一种。一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯的制备方法，其中：包括以下步骤：S1：先将多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入匀泡剂、催化剂、硅树脂聚醚乳液、交联剂、填料、抗静电剂和N-苯基-α-苯胺，在室温条件下，搅拌1-2小时后密封保存；S2：利用真空泵将步骤S1中的各原料抽注到双螺杆挤出机中，同时加入异氰酸酯和六氟丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，混合均匀，利用双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒后得到所述聚氨酯。优选的是，所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯的制备方法，其中：所述双螺杆挤出机的喂料段温度为110-120℃，混合段温度为140-145℃，挤出段温度为160-210℃，机头温度为180-185℃。本专利技术的优点：本专利技术的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯及其制备方法，二亚乙基三胺和二乙烯基苯协同作为交联剂，使得聚氨酯的弹性和强度达到最佳，从而改善聚氨酯的耐候性能，并引入了具有协同发挥耐候、耐腐蚀、耐磨和抗老化功能的纳米级氟化锂、氧化硼和碳化钛，加入六氟丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，可以明显改善聚氨酯内部的韧性，从而提高其长期处于恶劣环境下的强度，提高高速重载轮胎胎体的耐老化性能和强度，充分发挥其高强度、耐磨性好、硬度大等优越性能赋予高速重载聚氨酯轮胎良好的使用性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其中：按重量份计，所述用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯包括以下组分：多元醇100份，异佛尔酮二异氰酸酯15份，匀泡剂0.8份，催化剂0.2份，硅树脂聚醚乳液3份，交联剂6份，填料18份，抗静电剂4份，N-苯基-α-苯胺2份，多元醇包括20％一缩二丙二醇和80％聚四氢呋喃二醇；匀泡剂为脂肪酸甘油酯，催化剂为10％二丁基二月桂酸锡、30％五甲基二乙烯三胺和60％N,N'-二乙基哌嗪，交联剂包括25％二亚乙基三胺和75％二乙烯基苯，填料包括15％氟化锂、35％氧化硼和50％碳化钛，La1.4Mn0.6SiO80.8份和六氟丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份。一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯的制备方法，其中：包括以下步骤：S1：先将多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入匀泡剂、催化剂、硅树脂聚醚乳液、交联剂、填料、抗静电剂和N-苯基-α-苯胺，在室温条件下，搅拌1小时后密封保存；S2：利用真空泵将步骤S1中的各原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：按重量份计，所述用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯包括以下组分：/n多元醇100份；/n异氰酸酯15-20份；/n匀泡剂0.8-1.2份；/n催化剂0.2-0.4份；/n硅树脂聚醚乳液3-6份；/n交联剂6-9份；/n填料18-20份；/n抗静电剂4-10份；/nN-苯基-α-苯胺2-6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：按重量份计，所述用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯包括以下组分：
多元醇100份；
异氰酸酯15-20份；
匀泡剂0.8-1.2份；
催化剂0.2-0.4份；
硅树脂聚醚乳液3-6份；
交联剂6-9份；
填料18-20份；
抗静电剂4-10份；
N-苯基-α-苯胺2-6份。


2.根据权利要求1所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：所述多元醇包括20％～45％一缩二丙二醇和55％～80％聚四氢呋喃二醇。


3.根据权利要求1所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：所述匀泡剂为脂肪酸甘油酯、甘胆酸钠、单硬脂酸甘油酯的一种。


4.根据权利要求1所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：所述催化剂为10％～15％二丁基二月桂酸锡、30％～55％五甲基二乙烯三胺和40％～60％N,N'-二乙基哌嗪。


5.根据权利要求1所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：所述交联剂包括25％～40％二亚乙基三胺和60％～75％二乙烯基苯。


6.根据权利要求1所述的用于制备高速重载聚氨酯轮胎的聚氨酯，其特征在于：所述填料包括1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨益，周文渊，徐凯扬，洪汝频，
申请(专利权)人：苏州频发机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32