生产聚胺基甲酸酯增强轮胎的工艺流程制造技术

本发明专利技术是关于应用低弹性滞后的聚脲或聚胺基甲酸酯的配方来生产增强轮胎的过程．此低弹性滞后高聚物是由芳基异氰酸酯和高分子量的二元醇先生成预聚物然后与混合扩链剂反应而得．混合扩链剂包括二元醇和芳基二胺．在这些合成物中的芳基二异氰酸酯和芳基二胺需经过挑选以便使分子中具有对称性．轮胎帘子线应选用芳基聚酰胺．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
～技术范围～本专利技术是关于应用具有低弹性滞后性能的胺基甲酸酯合成物得到聚胺基甲酸酯增强充气轮胎。该合成物适宜于制造在高冲击和高振动环境中用的增强轮胎。过去技术的背景关于胺基甲酸酯配方以及这些充气轮胎配方的成型技术，其代表性专利列于下面：U.S.2，713，884提出了制造轮胎的合成物，该合成物具有一个聚酯-双异氰酸酯橡胶的外层胎面部份，用聚烷二醇醚二异氰酸酯橡胶复合粘接剂与轮胎胎体橡胶相连。所说聚酯-双异氰酸酯橡胶是由己二酸、乙烯、丙二醇以及4，4′-次甲基双苯二异氰酯等反应而成。U.S.4，044，481提出了制造多层轮胎的技术，它是先用二异氰酸甲苯酯和聚烷二醇醚（如聚四亚甲基醚二醇）生成预聚体，然后用扩链剂使之生成聚胺基甲酸酯。所用扩链剂为二胺型如乙二胺、亚甲基双（2-氯苯胺）〔MOCA〕以及类似之物。U.S.4，090，547提出制备聚胺基甲酸酯橡胶轮胎的技术。该橡胶先是由聚四亚甲基醚二醇和二异氰酸甲苯酯生成预聚体（含异氰酸酯基4%），此预聚体再与间苯二胺扩链剂反应而得。同样的配方也可用MOCA作扩链剂。在制造轮胎时为了增加强度习惯上均将轮胎帘子线引入轮胎中。作为充气轮胎帘子线所用的代表性纤维见于下列美国专利中：U.S.-->3，869，430;3，977，172;3，950，590;3，929180;4，278779;4，044，540;3，849，976;3，826，298;3，745，151;3，690，363和4，155，394。一般用作轮胎帘子线的纤维大体上有玻璃纤维、锦伦、粘胶纤维、芳基聚酰胺、聚乙烯醇、钢丝、聚2，6萘二甲酸二乙酯和聚酯。为了达到不同要求的强度、粘着性能及其他性能，对上述作为帘子线的各类纤维合成物进行了大量的改进。在制造聚胺基甲酸酯橡胶增强轮胎时的一个问题就是聚胺基甲酸酯树脂耐不住它和帘子线接触点上产生的高热。众所周知，聚胺基甲酸酯橡胶和帘子线接触点上的高热是由于快速的压缩与松驰因而摩擦集聚高热。这个热量必须加以分散，否则高聚物就要降解，轮胎将报废。如果集聚热量的问题得以解决，另一个问题就是如何得到所要求的轮胎强度。尽管粘胶纤维、尼龙和聚酯作为帘子线用在天然橡胶的普通和子午线轮胎上是能有效的提供强度，但在制造聚胺基甲酸酯橡胶轮胎时它们却不能提供这种强度。部份的解释是聚胺基甲酸酯橡胶轮胎是以液体状浇注入模中然后固化而得，而普通橡胶轮胎是以带状压成。当粘胶纤维和聚酯帘子线用作增强材料时，用来达到轮胎预定强度的实质上是单根帘子线。但是，这里有大量的帘子线，这就很难使胺基甲酸酯合成物均匀的分散于其中。结果就达不到连续、均一的接触和粘附。其他如钢丝尽管有很高的强度，但却与胺基甲酸酯合成物粘附不好。尼龙在成型时易于伸长。美国专利4，124，345;4，277，295和4，259，129是关于聚胺基甲酸酯橡胶轮胎制造时的成型设备以及增强技术的。-->发    明    要    点本专利技术是关于改进的聚胺基甲酸酯橡胶增强充气轮胎。这个轮胎含有纤维轮胎帘子线和与之接触的聚胺基甲酸酯合成物。此改进在于应用了低弹性滞后性能的聚胺基甲酸酯合成物，它是由预聚物和扩链剂反应而得。（1）预聚物是由芳基异氰酸酯和二元醇反应而得，预聚物含有大约2～12%（重量）的过剩的异氰酸酯。（a）芳基异氰酸酯的分子式如下：NCO为异氰酸基（译者注）R1、R2、R3、R4是代表氢、1～4碳烷基、腈基、卤素、CO2R5、CONR6R7（R5为1～6碳烷基，R6、R7是氢或1～6碳的烷基）。或者它们的混合物。（b）二元醇的分子量为500～5000。（2）扩链剂为混合物，它由分子量500～5000的长链二元醇和芳基二元胺相结合而得。此芳胺的分子式如下：R1、R2、R3和R4是代表氢、1～4碳烷基、腈基、卤素、CO2R5、CONR6R7。（R5是1～6碳烷基，R6和R7是氢或是-->1～6碳烷基）。在此混合扩链剂中胺与醇的当量比为0.5～5比1。轮胎帘子线最好是用芳基聚酰胺纤维。本专利技术所得的聚胺基甲酸酯橡胶增强轮胎，其优点如下：此轮胎可以在较长的时间中相当的负荷下经受住高速行驶。它具有使轮胎合成物不致报废的抗热性能。轮胎具有好的抗撕裂性能和抗裂口性能。由于使用了芳基聚酰胺帘子线，因此聚胺基甲酸酯橡胶与帘子线粘附很好，而且强度很高。主要由于降低了由内摩擦引起的热集聚，因而减低了滚动摩擦。发    明    的    详    细    内    容本专利技术用以制造聚胺基甲酸酯橡胶增强充气轮胎的程序是人所共知且前已述及。一个制造过程是将帘子线包在一个用树脂充填好的环形中心上，应用一串直径大于环形中心直径的环状段，这样在环状段与环形中心之间就形成了一个同心的环形空间。此空间用配制的胺基甲酸酯加以充填，然后固化。制造增强充气轮胎的典型设备和过程见U.S.4，043，725;4，124，345;和4，259，129。这些设备和成型技术均列入参考文献中。适于制造增强充气轮胎的帘子线的纤维材料有尼龙、聚酯、玻璃纤维、聚乙烯醇、金属丝（即钢丝）、芳基聚酰胺以及其他能作帘子线的纤维材料。其中芳基聚酰胺最好。代表性的样品包括聚氯代对苯基对苯二甲酰胺、（氯代对苯基/对苯基对苯二甲酰胺）共聚物、聚对苯基2，6-萘二甲酰胺和（4，4′-次甲基二苯基/对苯基对苯二甲-->酰胺）共聚物。它们属于聚对苯基对苯二甲酰胺纤维。例如美国专利3，869，429和3，869，430均列入参考文献中。聚对苯基对苯二甲酰胺纤维有许多种，通常是聚苯基间苯二甲酰胺体系。关于制造芳基聚酰胺体系以及品种的进一步资料载于U.S.3，869，429;3，869，430和U.S.4，278，779中，也列入参考文献之中。显著的优点在于所述特殊配方的胺基甲酸酯合成物和作为制造充气轮胎用的芳基聚酰胺帘子线之间有十分优良的粘附性。其次是芳基聚酰胺有非常优良的强度特性，轮胎在压缩和有张力的条件下它基本上不伸长。第三，在胺基甲酸酯成形的温度下芳基聚酰胺足够稳定，这样在成形操作时它不会变形。这在使用尼龙纤维作为聚胺基甲酸酯橡胶的帘子线时是个大问题，因为在成型操作时尼龙纤维易于伸长。用于制造增强充气轮胎的胺基甲酸酯合成物是由预聚物和混合扩链剂反应而得。该预聚物是由芳基异氰酸酯和长链的多元醇反应而得。该芳基异氰酸酯具有如下分子式：R1、R2、R3和R4是代表氢、1～4碳烷基，腈基、卤素、CO2R5、CONR6R7（R5是1～6碳烷基，R6和R7是氢或是1～6碳烷基）。此异氰酸酯可以用某些其他基团所取代，而实际上不影响聚和物-->的弹性滞后性能。在某些情况下，例如许多大的烷基侧链存在于分子中，就可能比短烷基侧链有更大的空间障碍。（短烷基侧链为单取代例如甲苯基异氰酸酯）适于本专利技术的特殊的异氰酸酯包括二异氰酸甲苯酯、二异氰酸苯基酯、二异氰酸二甲苯酯、二乙基甲苯基二异氰酸酯和氯甲苯基二异氰酸酯。上述异氰酸酯的异构体混合物也可使用。形成预聚物用的多元醇是多元醇的聚酯、聚烷醚或聚内酯，特别是那些通常用于制造聚胺基甲酸酯橡胶的多元醇。这些多元醇至少具有两个羟基和分子量约在500～5000之间，最好是在1000～3000之间。线性或含少量支链的多元醇的多元酸酯也可使用，它是由羧酸与单或多元醇（本文档来自技高网...

【技术保护点】
本过程是将含有过量异氰酸酯基团的预聚物和芳基二胺扩链剂注入轮胎模子中形成聚脲或聚胺基甲酸酯，并将轮胎帘子线放入其中，然后一起固化制得聚胺基甲酸酯增强轮胎。本专利技术的改进之处在于应用了低弹性滞后的高聚物即聚胺基甲酸酯，它是由预聚物及扩链剂反应而成。（ａ）预聚物是由异氰酸酯和多元醇反应而得。（１）异氰酸酯是芳基，其分子式如下：＊＊＊Ｒ↓〔１〕、Ｒ↓〔２〕、Ｒ↓〔３〕、Ｒ↓〔４〕代表Ｈ、含１～４碳原子的烷基、ＣＨ、卤素、ＣＯ↓〔２〕Ｒ↓〔５〕、ＣＯＮＲ↓〔６〕Ｒ↓〔７ 〕（Ｒ↓〔５〕代表１～６碳烷基，Ｒ↓〔６〕Ｒ↓〔７〕代表１～６碳烷基或Ｈ）或上述取代基的混合物。（２）多元醇的分子量在５００—５０００之间，９０％以上是二元醇，加入量须保证反应生成的预聚物中含未反应的异氰酸酯基团２－１２％重量。（ｂ ）混合的扩链剂是由芳基二胺及多元醇组成，芳基二胺的分子式如下：＊＊＊Ｒ↓〔１〕、Ｒ↓〔２〕、Ｒ↓〔３〕、Ｒ↓〔４〕代表Ｈ、１～４碳烷基、ＣＨ、卤素、ＣＯ↓〔２〕Ｒ↓〔５〕、ＣＯＮＲ↓〔６〕Ｒ↓〔７〕（Ｒ↓〔５〕代表１～６碳烷基，Ｒ↓ 〔６〕、Ｒ↓〔７〕代表１～６碳烷基和氢），也可以是上述各取代基的混合物。所用的多元醇分子量为５００～５０００其中至少有９０％是二元醇。二胺与多元醇之当量比是０．５～５比１。...

【技术特征摘要】
1、本过程是将含有过量异氰酸酯基团的预聚物和芳基二胺扩链剂注入轮胎模子中形成聚脲或聚胺基甲酸酯，并将轮胎帘子线放入其中，然后一起固化制得聚胺基甲酸酯增强轮胎。本发明的改进之处在于应用了低弹性滞后的高聚物即聚胺基甲酸酯，它是由预聚物及扩链剂反应而成。(a)预聚物是由异氰酸酯和多元醇反应而得。(1)异氰酸酯是芳基，其分子式如下：R1、R2、R3、R4代表H、含1～4碳原子的烷基、CH、卤素、CO2R5、CONR6R7(R5代表1～6碳烷基，R6R7代表1～6碳烷基或H)或上述取代基的混合物。(2)多元醇的分子量在500-5000之间，90%以上是二元醇，加入量须保证反应生成的预聚物中含未反应的异氰酸酯基团2-12%重量。(b)混合的扩链剂是由芳基二胺及多元醇组成，芳基二胺的分子式如下：R1、R2、R3、R4代表H、1～4碳烷基、CH、卤素、CO2R5、CONR6R7(R5代表1～6碳烷基，R6、R7代表1～6碳烷基和氢)，也可以是上述各取代基的混合物。所用的多元醇分子量为500～5000其中至少有90%是二元醇。二胺与多元醇之当量比是0.5～5比...

【专利技术属性】
技术研发人员：施米特，HF斯特罗迈耶尔，W西巴，B米利根，
申请(专利权)人：林代国际公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]