CN100460192C - 一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旧轮胎翻新技术,特别是指一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法。翻新方法主要是:(1)制备三氯异氰脲酸表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂;(2)选择低聚物多元醇和1,4-亚苯基二异氰酸酯体系为聚氨酯弹性体预聚体;选择低分子二元醇或二元胺为扩链剂;(3)根据胎体是否完好和胎面磨损程度,确定胎面浇注方式,其浇注方式分为二类:一类为翻新轮胎直接浇注;一类为预硫化胎面的浇注,预硫化胎面的浇注又分为全聚氨酯预硫化胎面和聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面浇注。本发明翻新轮胎方式多样,工艺简单,设备投资少,翻新轮胎质量好,寿命长,且污染少,具有极好的社会效益和经济效益。

Description

一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法
技术领域
本发明涉及旧轮胎翻新技术,特别是指一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,能广泛适用于以聚氨酯弹性体材料或聚氨酯弹性体材料与普通橡胶胎面胶复合胎面的旧轮胎翻新。
背景技术
随着社会汽车拥有量的增加,每年报废的轮胎数量巨大,严重污染环境。但是报废的轮胎中有相当大一部分只是占轮胎成本20%左右的胎面磨损,而占轮胎成本70~80%的胎体基本完好。翻新轮胎就是将废旧轮胎中胎体完好的轮胎经修理后再贴上新的胎面。这样使旧轮胎又重新具有使用价值。目前由于翻新用材料及技术相对落后,不仅翻新轮胎质量差,而且翻新中劳动生产率低,成本高,因此,我国废旧轮胎翻新率很低,胎体完好的旧轮胎未能得到充分利用。中国发明专利申请号90110295.4公开了一种聚氨酯复合轮胎的生产方法,用于旧轮胎的翻新。聚氨酯弹性体强度高,耐磨性好,扯断强度、抗撕强度都比普通橡胶高一倍以上,耐磨性是普通橡胶的2~5倍。如果用它替代普通橡胶翻新旧轮胎,将大幅度提高翻新轮胎的质量和安全性。但是由于该专利生产方法没有使用粘合剂,也没有对胎体橡胶表面进行改性,胎体与聚氨酯弹性体胎面的粘合强度不高,性能欠佳,因此市场上早已无此类产品。美国杂志“橡胶世界”1997年4月,P20~21介绍了一种使用单组分聚氨酯粘合剂和环状预硫化胎面翻新旧轮胎的方法,有效的解决了聚氨酯胎面和旧轮胎胎体的粘合问题。但它的翻胎设备和工艺比较复杂,而且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处,提供一种翻胎方式多样、工艺简单、翻新胎质量较好、成本低廉,易于工业化的用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,从而实现旧轮胎的充分利用和相对减少废旧轮胎的生成。
一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,包括以下步骤及其工艺条件:
步骤一:废旧轮胎的检查与处理
首先对废旧轮胎进行检查,判断胎体是否完好和胎面磨损程度,然后进行打磨,修理处理;
步骤二:表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备:
在每100重量份混合溶剂中,加入3~10重量份三氯异氰脲酸,搅拌至完全溶解,即制得表面处理剂,上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯60~80重量份,甲乙酮10~30重量份,二甲苯10~20重量份;
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备:
将100重量份的分子量为2500~3000,酸值为0.2~0.5mg/KOH/g的聚已二酸-1,-4-丁二醇,在130~135℃,1.2~1.4Kpa真空下脱水2~3小时,冷却至55~65℃,然后加入42~48重量份的异氰酸酯指数为0.982的已熔化的二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯,迅速搅拌,反应温度控制在80~85℃,反应时间15~20分钟,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中,并在120~130℃烘箱中,熟化4~6小时后破碎,即为制得的羟基聚氨酯;
将上述制得的羟基聚氨酯15重量份,加入0.5~1重量份气相白碳黑并搅拌,溶于84~84.5重量份的丁酮和丙酮混合溶液中,丁酮与丙酮的质量比为1:1~1:1.5,配置成100重量份的胶液,即为羟基聚氨酯粘合剂;
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
(1)聚氨酯预聚体为低聚物多元醇和1,4-亚苯基二异氰酸酯体系,其中低聚物多元醇选自聚四氢呋喃二元醇或低不饱和度聚醚多元醇或聚已内酯多元醇或它们的混合物;其分子量在1000~2000之间;预聚体中异氰酸酯根含量在3.0%~6.0%之间;
(2)称低聚物多元醇100重量份,投入反应釜中,搅拌并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持1~2小时,以脱水份,降温至50~60℃,加入1.4一亚苯基二异氰酸40~50重量份,继续搅拌,并升温至80℃,反应1~2小时,冷却后,按常规测定异氰酸酯根含量并使其在3.0~6.0%范围内,即制得聚氨酯弹性体预聚体;
步骤四:浇注胎面
(1)备料
将制备好的聚氨酯弹性体预聚体移至浇注机A罐中,并加热至65~80℃,并抽真空至1~5KPa条件下,脱泡20~40分钟;
将扩链剂移至B罐中,扩链剂是指扩链系数在0.85~0.98之间的低分子二元醇或二元胺;
按常规方法测定预聚体中异氰酸酯根(NCO)含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例,并按比例调节好浇注机A、B两罐的计量泵;
(2)浇注
浇注分为以下两类:
A:翻新轮胎直接浇注:
将经打磨修理好的旧轮胎胎体与将和聚氨酯弹性体粘合的表面喷涂上本法步骤二制备的表面处理剂,在烘房内预热至80±5℃,再放入120~135℃的模具中,开动浇注机进行浇注,注满后再保温在120~135℃的模具中,30~90分钟后出模,保温期间模具按2~8转/分速度旋转;将已浇注好的旧轮胎放入80~105℃的烘房中后处理16~30小时,即制得翻新轮胎。
B:预硫化胎面的浇注:
预硫化胎面的浇注分为全聚氨酯弹性体预硫化胎面和聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面两类
①全聚氨酯弹性体预硫化胎面浇注:
将长条形或环形的预硫化胎面模具内涂刷脱模剂,加热到120~135℃,开动浇注机进行浇注,注满后将模具在120~135℃下保温30~90分钟后出模,将已浇注好的长条形或环形的全聚氨酯弹性体预硫化胎面放入80~105℃的烘房中,后处理16~30小时,即制得全聚氨酯弹性体预硫化胎面。
②用聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面浇注:
将普通橡胶胎面胶预硫化胶条与聚氨酯弹性体粘合的部位涂上本法步骤二制备的三氯异氰脲酸表面处理剂,预热至80~105℃待用;将长条形预硫化胎面模具内涂刷脱模剂加热到120~135℃,开动浇注机浇注,浇注到预定位置后,放入已涂有表面处理剂的普通橡胶胎面胶预硫化胶条,盖上模板加压,在120~135℃保温,30~90分钟出模,将已浇注好的复合预硫化胎面在80~105℃的烘房中后处理16~30分钟,即制得聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面。
步骤五:翻新轮胎
(1)用步骤四制得的全聚氨酯弹性体预硫化胎面翻新轮胎:
将经打磨修理好的旧轮胎胎体,涂上本法步骤二制备的三氯异氰脲酸表面处理剂,在60~80℃的烘房中预热,并保持1~2小时,后装在成型机上,全聚氨酯预硫化胎面定长裁断涂上羟基聚氨酯胶粘剂后在80℃±5℃烘房内停放1~2小时,然后压贴在旧轮胎胎体上,旋转滚压3~5次后取下,在室温下放置24小时,即制得全聚氨酯弹性体预硫化胎面翻新轮胎。
(2)聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面翻新轮胎:
经打磨修理好的旧轮胎胎体,涂上本法步骤二制备的三氯氰脲酸表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂,在60~80℃的烘房内停放1~2小时后装在成型机上;聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面定长裁断,并涂上三氯异氰脲酸表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂后,在80±5℃的烘房停放1~2小时,然后压贴在旧轮胎胎体上,旋转滚压3~5次后取下,室温放置24小时,即聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面翻新轮胎完成。
本发明与现有技术相比具有如下显著优点:
(1)本发明在旧轮胎翻新中通过直接浇注法和全聚氨酯预硫化胎面与聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面浇注引入聚氨酯弹性体胎面。它在使用中因耐磨,而磨尘少,无现有胎面胶中的芳烃油等致癌物质,对人体无毒害作用,又能完全生物降解,能有效减少轮胎对环境的污染。本发明所制备的翻新轮胎行驶里程比普通翻新轮胎高1倍左右,大幅度延长翻新轮胎的使用寿命,使这种旧轮胎翻新成为环保轮胎。
(2)本发明设备投资少,效率高,即可生产直接浇注胎面翻新轮胎,又可生产全聚氨酯预硫化胎面或者聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面出售,因而具有很好的经济效益前景。
(3)本发明翻新轮胎的方式多样、工艺简单、成本低廉,且适用面宽。有生产聚氨酯设备的可采用直接浇注胎面翻新轮胎和预硫化胎面。没有生产聚氨酯设备的,现有预硫化胎面翻新轮胎的企业,只要购置本发明步骤四制备的全聚氨酯预硫化胎面或者聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面,使用现有设备生产具有聚氨酯弹性体胎面的翻新轮胎。因而本发明适用面广、易于推广。
(4)本发明的翻新轮胎使用寿命长、性能好,有效减少对环境污染,具有极好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步详述:
实施例一:直接浇注的翻新轮胎
步骤一:废旧轮胎的检查和处理
本实施例中的废旧轮胎应是胎体完好,胎面仅磨损50%左右,稍加打磨、维修,保留尚未磨损的胎面胶。
步骤二:三氯异氰脲酸表面处理剂的制备
称取三氯异氰脲酸10重量份,加入到100重量份的混合溶剂中,搅拌溶解,即制得表面处理剂,此处理剂现用现配,当天用完。上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯60重量份,甲乙酮30重量份和二甲苯10重量份,然后充分混合得混合溶剂。
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
称取分子量2000的聚已内酯二元醇100重量份,投入反应釜中,并搅拌逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa之间,保持2小时以脱水份;降温至60℃,加入1.4-亚苯基二异氰酸酯50重量份,继续搅拌并升温保持温度80℃,反应1小时,冷却后,按常规测定使异氰酸酯根含量在3.0~6.0%之间,即制得聚氨酯弹性体预聚体。
步骤四:翻新轮胎直接浇注胎面
(1)备料
将步骤三制备好的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中,加热至80℃,并抽真空至1~5KPa,脱泡20分钟;将扩链剂3.3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺移至浇注机B罐中,扩链系数取0.85,按常规计算预聚体与扩链剂的比例,并按比例调整好浇注机A、B两罐计量泵。
(2)浇注胎面
将步骤一打磨、维修好的旧轮胎,安装在喷涂架子上,将步骤二制备的表面处理剂均匀地喷涂或涂刷在需要与聚氨酯弹性体粘接的表面,并在烘房预热到80℃,保持2小时;放入预热至120℃的模具中,开动浇注机进行浇注,注满后停止浇注,模具按3转/分的速度旋转10分钟,在120℃下保温30分钟后出模;并在100℃的烘房中停放24小时,即完成翻新轮胎的直接浇注。
实施例二:长条形全聚氨酯预硫化胎面翻新轮胎
步骤一:废旧轮胎的表面处理
本实施例中的废旧轮胎胎面已基本磨完,按常规打磨、修理到可进行预硫化胎面顶翻的工艺条件。
步骤二:表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备
称取三氯异氰脲酸8重量份,加入到100重量份的混合溶剂中,搅拌到完全溶解,即制得表面处理剂,此剂需30小时内用完。上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯80重量份,甲乙酮10重量份,二甲苯10重量份。
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备
称取分子量2500,酸值0.3mg/KOH/g的聚已二酸-1.4-丁二醇100重量份,在130℃~135℃,1.3Kpa真空下脱水3小时,冷却至60℃,然后加入42重量份的已熔化的二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(异氰酸酯指数0.982),迅速搅拌,反应温度控制在80℃~85℃之间,反应20分钟后,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中,于130℃烘箱熟化5小时,裁切破碎成颗粒。即制得白色羟基聚氨酯颗粒。
称取上述制得的羟基聚氨酯颗粒15重量份,气相白碳黑0.5重量份,用按丁酮和丙酮的质量比为1:1的溶剂84.5重量份配置成胶液,即为羟基聚氨酯粘合剂。
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
称取分子量为2000的四氢呋喃聚醚二醇100重量份,投入反应釜中,搅拌并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持2小时,以脱水份;然后降温至60℃,加入1.4-亚苯基二异氰酸酯40重量份,继续搅拌并升温保持温度80℃,反应2小时,冷却后,按常规测定异氰酸根含量,并使其在3.0~6.0%范围内,即制得聚氨酯弹性体预聚体。
步骤四:预硫化胎面浇注
(1)备料
将步骤三制好的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中,加热至80℃,并抽真空至1~5KPa,脱泡40分钟;将扩链剂3,3-二氯-4.4-二苯基甲烷二胺移至浇注机B罐中,扩链系数取0.85,按常规计算预聚体与扩链剂的比例,并按比例调整好浇注机两罐的计量泵。
(2)浇注预硫化胎面
将长条形预硫化胎面模具内涂刷脱模剂,预热模具至120℃,开动浇注机进行浇注,注满后停止浇注,盖上上模板,在120℃下保温30分钟后出模;并在100℃的烘房中停放24小时,即制得全聚氨酯预硫化胎面。
步骤五:用长条形预硫化胎面翻新轮胎
(1)将步骤二(1)制备的表面处理剂涂刷在步骤一已准备好的旧轮胎上,在烘房预热至80℃,并保持1小时后装在成型机上;
(2)将步聚四完成的长条形全聚氨酯预硫化胎面放在平台上,无花纹的底部向上,定长涂刷步骤二(2)制备的羟基聚氨酯粘合剂,在80℃的烘房内停放1小时后待用;
(3)将步骤五(2)的预硫化胎面压贴到已装在成型机的旧轮胎上,滚压5次后取下。在室温下放置24小时,即制得长条形全聚氨酯预硫化胎面翻新轮胎。
实施例三:环形全聚氨酯预硫化胎面翻新轮胎
步骤一:废旧轮胎的表面处理
本实施例中的废旧轮胎胎面已基本磨完,按常规打磨、修理到可进行预硫化胎面顶翻的工艺条件。
步骤二:表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备
称取三氯异氰脲酸5重量份,加入到100重量份的混合溶剂中,搅拌到完全溶解,即制得表面处理剂,此溶剂需现用现配,30小时内用完。上述混合溶剂的配方为:酯酸乙酯70重量份,甲乙酮10重量份,二甲苯20重量份。
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备
称取分子量3000,酸值0.2mg/KOH/g的聚已二酸-1.4-丁二醇100重量份,在130℃~135℃,1.2Kpa真空下脱水2小时,冷却至60℃,然后加入45重量份的已熔化的二苯基甲烷-4.4-二异氰酸酯(异氰酸酯指数0.982),搅拌,反应温度控制在80℃~85℃之间,反应20分钟后,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中,于120℃烘箱熟化4小时,裁切破碎成颗粒。即制得白色羟基聚氨酯颗粒。
称取上述制得羟基聚氨酯颗粒15重量份,气相白碳黑1重量份,用按丁酮和丙酮的质量比为1:1.5的溶剂84重量份配置成胶液,即为羟基聚氨酯粘合剂。
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备:
称取子量为2000的低不饱和度聚醚二醇100重量份,投入反应釜中,并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持2小时,以脱水份;然后降温至60℃,加入1.4-亚苯基二异氰酸酯45份,搅拌并升温保持温度80℃,反应2小时,冷却后,按常规测定异氰酸酯根含量,并使其在3.0~6.0%之间,即制得聚氨酯预聚体。
步骤四:预硫化胎面浇注:
(1)备料:
将步骤三制好的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中,加热至80℃,并抽真空至1~5KPa,脱泡30分钟;将扩链剂丁二醇移至浇注机B罐中,扩链系数取0.95,按常规计算预聚体与扩链剂的比例,并按此比例调整好浇注机A、B两罐的计量泵。
(2)浇注预硫化胎面
将环形预硫化胎面模具内涂刷脱模剂,预热模具至120℃,开动浇注机进行浇注,注满后停止浇注,在120℃下保温90分钟出模;并在80℃的烘房中内停放16小时,即制得环形全聚氨酯预硫化胎面。
步骤五:用环形预硫化胎面翻新轮胎
(1)将步骤二(1)制备的表面处理剂涂刷在步骤一已准备好的旧轮胎上,在烘房预热80℃,保持1小时后装在成型机上;
(2)将步骤四完成的环形全聚氨酯预硫化胎面,放在平台上,在环形预硫化胎面内表面涂刷步骤二(2)制备的羟基聚氨酯粘合剂,在80℃的烘房内停放80分钟后待用;
(3)将步骤五(2)制备的环形预硫化胎面压贴到已装在成型机的旧轮轮胎上,旋转滚压3次后取下,在室温放置24小时,即制得全聚氨酯环形预硫化胎面翻新轮胎。
实施例四:聚氨酯/普通橡胶预硫化胎面翻新轮胎
步骤一:废旧轮胎的表面处理
本实施例的废旧轮胎胎面为基本磨完,按常规打磨修理至可进行预硫化胎面顶翻的工艺条件。
步骤二,表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备
称取三氯异氰脲酸3重量份,加入到100重量份的混合剂中,搅拌至完全溶解,即制得表面处理剂,此剂需现用现配,30小时内用完。上述混合剂的配方为:醋酸乙酯70重量份,甲乙酮15重量份,二甲苯15重量份。
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备
称取分子量为3000,酸值为0.3mg/KOH/g的聚己二酸-4.4-丁二醇100重量份,在130℃~135℃,1.3kpa真空下脱水2小时,冷却至65℃,然后加入异氰酸酯指数为0.982的二苯基甲烷-4.4-二异氰酸酯,48重量份迅速搅拌,反应温度控制在80~85℃之间,反应20分钟后,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中并在120℃烘箱中熟化6小时,裁切破碎成颗粒,即制得白色羟基聚氨酯颗粒。
称取上述制得的羟基聚氨酯颗粒15重量份,气相白碳黑0.5重量份,溶于84.5重量份丁酮和丙酮的混合溶剂中,配置成胶液,即为羟基聚氨酯粘合剂,其中丁酮和丙酮的质量比为1:1。
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
称取分子量1000聚已内酯二元醇50重量份,分子量1000聚四氢呋喃二元醇50重量份,投入反应釜中并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持2小时,以脱水份;并降温至60℃,加入1.4-亚苯基二异氰酸酯45重量份,搅拌并升温,保持温度80℃,反应2小时,冷却后,按常规测定异氰酸根含量,并使其在3.0~6.0%之间,即制得聚氨酯预聚体。
步骤四:聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面浇注
(1)备料
将步骤三制备的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中,加热至80℃,并抽真空至1~5KPa,脱泡20分钟;将扩链剂丁二醇移至浇注机B罐中扩链系数取0.95,按常规方法计算预聚体与扩链剂的比例,并按此比例调整好浇注机A、B丙罐的计量泵。
(2)浇注复合预硫化胎面
将长条形预硫化胎面模具内涂刷脱模剂,预热模具至120℃,开动浇注机进行浇注,浇注到预定高度后停止浇注,放入已涂有表面处理剂的普通橡胶胎面胶预硫化胶条,盖上模板加压,在120℃保温60分钟出模,然后在80℃的烘房中处理30小时,即制得聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面。
步骤五:复合预硫化胎面翻新轮胎
(1)将步骤二制备的三氯异氰脲酸表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂涂刷在按步骤一准备粘贴复合预硫化胎面的旧轮胎上,在烘房预热80℃,1小时后装在成型机上;
(2)将步骤四完成的复合预硫化胎面,放在平台上,在无花纹的底面涂刷表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂,在预热80℃下的烘房内,停放1小时待用;
(3)将步骤五(2)制备的复合预硫化胎面压贴到已装在成型机上的旧轮胎上,旋转滚压3次后取下,室温放置24小时,即完成聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面翻新轮胎。

Claims (3)

1.一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,它包括预处理、预聚体制备、胎面浇注,其特征在于本翻新方法使用表面处理剂,其步骤及工艺条件如下:
步骤一:废旧轮胎的检查与处理
首先对废旧轮胎进行检查,判断胎体是否完好和胎面磨损程度,然后进行打磨,修理处理;
步骤二:表面处理剂的制备
三氯异氰脲酸表面处理剂的制备:
在每100重量份混合溶剂中,加入3~10重量份三氯异氰脲酸,搅拌至完全溶解,即制得表面处理剂,上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯60~80重量份,甲乙酮10~30重量份,二甲苯10~20重量份;
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
(1)聚氨酯预聚体为低聚物多元醇和1,4-亚苯基二异氰酸酯体系,其中低聚物多元醇选自聚四氢呋喃二元醇或低不饱和度聚醚多元醇或聚己内酯多元醇或它们的混合物;其分子量在1000~2000之间;预聚体中异氰酸酯根含量在3.0%~6.0%之间;
(2)称低聚物多元醇100重量份,投入反应釜中,搅拌并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持1~2小时,以脱水份,降温至50~60℃,加入1.4一亚苯基二异氰酸酯40~50重量份,继续搅拌,并升温至80℃,反应1~2小时,冷却后,按常规测定异氰酸酯根含量并使其在3.0~6.0%范围内,即制得聚氨酯弹性体预聚体;
步骤四:浇注胎面
(1)备料
将已制备好的聚氨酯弹性体预聚体移至浇注机A罐中,并加热至65~80℃,抽真空度为1~5KPa条件下,脱泡20~40分钟;
将扩链剂移至B罐中,扩链剂是指扩链系数在0.85~0.98之间的低分子二元醇或二元胺;
按常规方法测定预聚体中异氰酸酯根含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例,并按比例调节好浇注机A、B两罐的计量泵;
(2)翻新轮胎直接浇注
将经打磨修理好的旧轮胎胎体与聚氨酯弹性体粘合的表面喷涂上三氯异氰脲酸表面处理剂,在烘房内预热至80±5℃,再放入120~135℃的模具中,开动浇注机进行浇注,注满后再保温在120~135℃的模具中,30~90分钟后出模,保温期间模具按2~8转/分速度旋转;将已浇注好的旧轮胎放入80~105℃的烘房中后处理16~30小时,即制得翻新轮胎。
2.一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,它包括预处理、预聚体制备、胎面浇注,其特征在于本翻新方法使用表面处理剂和粘合剂,其步骤及工艺条件如下:
步骤一:废旧轮胎的检查与处理
首先对废旧轮胎进行检查,判断胎体是否完好和胎面磨损程度,然后进行打磨,修理处理;
步骤二:表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备:
在每100重量份混合溶剂中,加入3~10重量份三氯异氰脲酸,搅拌至完全溶解,即制得表面处理剂,上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯60~80重量份,甲乙酮10~30重量份,二甲苯10~20重量份;
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备:
将100重量份的分子量为2500~3000,酸值为0.2~0.5mg/KOH/g的聚已二酸-1,4-丁二醇,在130~135℃,1.2~1.4Kpa真空下脱水2~3小时,冷却至55~65℃,然后加入42~48重量份的异氰酸酯指数为0.982的已熔化的二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯,迅速搅拌,反应温度控制在80~85℃,反应时间15~20分钟,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中,并在120~130℃烘箱中,熟化4~6小时后破碎,即制得羟基聚氨酯;
将上述制得的羟基聚氨酯15重量份,加入0.5~1重量份气相白碳黑并搅拌,溶于84~84.5重量份的丁酮和丙酮混合溶剂中,丁酮与丙酮的质量比为1:1~1:1.5,配置成胶液即为羟基聚氨酯粘合剂;
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
(1)聚氨酯预聚体为低聚物多元醇和1,4-亚苯基二异氰酸酯体系,其中低聚物多元醇选自聚四氢呋喃二元醇或低不饱和度聚醚多元醇或聚己内酯多元醇或它们的混合物;其分子量在1000~2000之间;预聚体中异氰酸酯根含量在3.0%~6.0%之间;
(2)称低聚物多元醇100重量份,投入反应釜中,搅拌并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持1~2小时,以脱水份,降温至50~60℃,加入1.4一亚苯基二异氰酸酯40~50重量份,继续搅拌,并升温至80℃,反应1~2小时,冷却后,按常规测定异氰酸酯根含量并使其在3.0~6.0%范围内,即制得聚氨酯弹性体预聚体;
步骤四:浇注胎面
(1)备料
将已制备好的聚氨酯弹性体预聚体移至浇注机A罐中,并加热至65~80℃,抽真空度为1~5KPa条件下,脱泡20~40分钟;
将扩链剂移至B罐中,扩链剂是指扩链系数在0.85~0.98之间的低分子二元醇或二元胺;
按常规方法测定预聚体中异氰酸酯根含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例,并按比例调节好浇注机A、B两罐的计量泵;
(2)全聚氨酯弹性体预硫化胎面浇注的工艺条件如下:
将预硫化胎面模具内涂刷脱模剂,加热到120~135℃,开动浇注机进行浇注,注满后将模具在120~135℃下保温30~90分钟后出模,将已浇注好的全聚氨预硫化胎面放入80~105℃的烘房中,后处理16~30小时,即制得全聚氨酯弹性体预硫化胎面;
(3)用全聚氨酯弹性体预硫化胎面翻新轮胎:
将经打磨修理好的旧轮胎胎体涂上三氯异氰脲酸表面处理剂,在60~80℃的烘房中预热1~2小时,后装在成型机上,全聚氨酯预硫化胎面定长裁断涂上羟基聚氨酯胶粘剂后在80±5℃的烘房内停放1~2小时,然后压贴在旧轮胎胎体上,旋转滚压3~5次后取下,在室温下放置24小时,即制得全聚氨酯弹性体预硫化胎面翻新轮胎。
3.一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法,它包括预处理、预聚体制备、胎面浇注,其特征在于本翻新方法使用表面处理剂和粘合剂,其步骤及工艺条件如下:
步骤一:废旧轮胎的检查与处理
首先对废旧轮胎进行检查,判断胎体是否完好和胎面磨损程度,然后进行打磨,修理处理;
步骤二:表面处理剂和粘合剂的制备
(1)三氯异氰脲酸表面处理剂的制备:
在每100重量份混合溶剂中,加入3~10重量份三氯异氰脲酸,搅拌至完全溶解,即制得表面处理剂,上述混合溶剂的配方为:醋酸乙酯60~80重量份,甲乙酮10~30重量份,二甲苯10~20重量份;
(2)羟基聚氨酯粘合剂的制备:
将100重量份的分子量为2500~3000,酸值为0.2~0.5mg/KOH/g的聚已二酸-1,4-丁二醇,在130~135℃,1.2~1.4Kpa真空下脱水2~3小时,冷却至55~65℃,然后加入42~48重量份的异氰酸酯指数为0.982的已熔化的二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯,迅速搅拌,反应温度控制在80~85℃,反应时间15~20分钟,立即倒入喷涂有聚四氟乙烯的盘中,并在120~130℃烘箱中,熟化4~6小时后破碎,即制得羟基聚氨酯;
将上述制得的羟基聚氨酯15重量份,加入0.5~1重量份气相白碳黑并搅拌,溶于84~84.5重量份的丁酮和丙酮混合溶剂中,丁酮与丙酮的质量比为1:1~1:1.5,配置成胶液即为羟基聚氨酯粘合剂;
步骤三:聚氨酯弹性体预聚体的制备
(1)聚氨酯预聚体为低聚物多元醇和1,4-亚苯基二异氰酸酯体系,其中低聚物多元醇选自聚四氢呋喃二元醇或低不饱和度聚醚多元醇或聚己内酯多元醇或它们的混合物;其分子量在1000~2000之间;预聚体中异氰酸酯根含量在3.0%~6.0%之间;
(2)称低聚物多元醇100重量份,投入反应釜中,搅拌并逐渐升温至120~140℃,抽真空至1~5KPa,保持1~2小时,以脱水份,降温至50~60℃,加入1.4一亚苯基二异氰酸酯40~50重量份,继续搅拌,并升温至80℃,反应1~2小时,冷却后,按常规测定异氰酸酯根含量并使其在3.0~6.0%范围内,即制得聚氨酯弹性体预聚体;
步骤四:浇注胎面
(1)备料
将已制备好的聚氨酯弹性体预聚体移至浇注机A罐中,并加热至65~80℃,抽真空度为1~5KPa条件下,脱泡20~40分钟;
将扩链剂移至B罐中,扩链剂是指扩链系数在0.85~0.98之间的低分子二元醇或二元胺;
按常规方法测定预聚体中异氰酸酯根含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例,并按比例调节好浇注机A、B两罐的计量泵;
(2)聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面浇注的工艺条件如下:
将普通橡胶胎面胶预硫化胶条与聚氨酯弹性体粘合的部位涂上三氯异氰脲酸表面处理剂,预热至80~105℃待用;将长条形预硫化胎面模具内涂刷脱模剂加热到120~135℃,开动浇注机浇注,浇注到预定位置后,放入已涂有表面处理剂的普通橡胶胎面胶预硫化胶条,盖上模板加压,在120~135℃保温,30~90分钟出模,将已浇注好的复合预硫化胎面在80~105℃的烘房中后处理16~30分钟,即制得聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面;
(3)用聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面翻新轮胎
经打磨修理好的旧轮胎胎体,涂上三氯异氰脲酸表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂,在60~80℃的烘房内停放1~2小时后装在成型机上;聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面定长裁断,并涂上表面处理剂和羟基聚氨酯粘合剂后,在80±5℃烘房停放1~2小时,然后压贴在旧轮胎胎体上,旋转滚压3~5次后取下,室温放置24小时,即聚氨酯/普通橡胶复合预硫化胎面翻新轮胎完成。
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