CN102140161A

CN102140161A - 一种用于轮胎填充的聚氨酯弹性体组合物及其使用方法

Info

Publication number: CN102140161A
Application number: CN 201010560590
Authority: CN
Inventors: 陈海良; 张芳; 刘兆阳; 陈伟; 王海涛
Original assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd
Current assignee: SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd; Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明为一种用于轮胎填充的浇注型聚氨酯弹性体组合物及其使用方法，采用双组分体系，一是预聚物组分：二异氰酸酯与多元醇反应，得到 NCO ％＝8％～10％的预聚物，二异氰酸酯选自 MDI 、炭化二亚胺改性的 MDI 以及它们的混合物，多元醇采用分子量在 2000 ～ 4000 范围内，官能度为 2 或 3 的聚环氧丙烷醚多元醇；二是聚合物组分：采用分子量为 2000 ～ 6000 ，官能度为 2 或 3 的聚环氧丙烷醚多元醇、催化剂组成。预聚物组分与聚合物组分以重量比 25:100 混合，浇注、硫化成型，得到的制品硬度为shoreA20～40 ，且具有好的弹性，主要用于各种大型承重轮的制作。

Description

一种用于轮胎填充的聚氨酯弹性体组合物及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产轮胎填充的浇注型聚氨酯弹性体。

背景技术

长期以来橡胶一直是轮胎制造工业的首选材料，但在使用过程中常出现由于轮胎的质量问题而导致爆胎现象的发生，特别是一些用于工程车的承重大的轮胎，由于载荷很重一旦发生爆胎现象，就会导致很严重的人身安全和财产损失。

聚氨酯弹性体是一种具有橡胶高弹性的高分子合成材料，与橡胶相比具有更方便的加工性能，不需要像橡胶那样炼胶和硫化，同时制品具有更宽的硬度调整范围，可以制作比橡胶硬度更低的制品，使轮胎可以具有更好的减震效果。如果采用这种低硬度的聚氨酯弹性体浇注到轮胎内部，就会制成一种具有很高强度和回弹性的实心轮胎，从而提高轮胎的承载性能，即便轮胎被刺破也不影响轮胎的正常使用，避免爆胎造成人身和财产损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于生产轮胎填充料的浇注型聚氨酯弹性体组合物及其使用方法，组合物用于轮胎的填充，生产工艺简单、成本降低、节约能源，并且得到的实心轮胎具有弹性好、不用充气、不怕扎刺、不会爆胎、使用寿命长等优点，能广泛适合于各种大型承重轮胎和对轮胎要求极高的车辆设备。

本发明一种用于轮胎填充的浇注型聚氨酯弹性体组合物，其特征在于由两种组分组成：

预聚物组分：以重量百分数计，使用二异氰酸酯31％～37％与聚醚多元醇69％～63％在70℃～90℃反应，得到NCO ％＝8％～10％的预聚物，其中所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100、MDI－50、炭化二亚胺改性的液化MDI以及它们的混合物，所述聚醚多元醇采用官能度为2或3，数均分子量在2000～4000范围内的聚环氧丙烷醚多元醇；

聚合物组分：以重量百分数计，将数均分子量为2000～6000，官能度为2或3的聚环氧丙烷醚多元醇99.9%、催化剂0.05%~0.1%，在100~110℃，-0.095MPa以下脱水至水分小于0.05% ，得到聚合物组分，其中催化剂选自有机铅、有机铋、有机锌、有机锡其中的一种或一种以上。

本发明预聚物组分和聚合物组分独立包装。其使用方法亦即利用预聚物组分和聚合物组分制作弹性体制品的方法为：预聚物与聚合物组分以100：25~30的重量比例混合，混合温度为25℃～35 ℃，然后按照通常方式浇注、常温硫化成型，得到硬度为shoreA20～40的聚氨酯弹性体制品。

本发明主要用于实心轮胎的制作，可以制作各种大型承重轮胎和对轮胎要求极高的车辆设备。

具体实施方式

以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。实施例中未作特别说明，其中的百分数均为质量百分数。

实施例所用材料如下：

PPG2000 数均分子量2000，不饱和度0.005 mmol/g的聚环氧丙烷醚二元醇

PPG3000 数均分子量30000，不饱和度0.005 mmol/g聚环氧丙烷醚二元醇

PPG4000 数均分子量40000，不饱和度0.005 mmol/g聚环氧丙烷醚二元醇

MN3050 数均分子量1000，不饱和度0.005mmol/g聚环氧丙烷醚三元醇

EP-330N 数均分子量5000，伯羟基含量75%，聚环氧丙烷醚三元醇

PPG3600 数均分子量6000，伯羟基含量75%，聚环氧丙烷醚三元醇

MDI-100 4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯

液化MDI 炭化二亚胺改性的MDI

MDI-50 4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50%，2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50%

实施例1：

（1）聚合物组分：官能度3、分子量5000的聚醚多元醇（330N）99.9%和有机铋催化剂0.1%在100~110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。

（2）预聚物组分：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇（PPG2000）63％、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50 37％在70℃～90℃反应2小时得到异氰酸根含量为10％的预聚物。

（3）反应部分（进行制品生产时）：将预聚物与聚合物组分以100：30的重量比例混合，混合温度为25℃～35 ℃，然后按照通常方式浇注、常温硫化成型，得到硬度为shoreA40的聚氨酯弹性体制品。

实施例2：

（1）聚合物组分：官能度3、分子量6000的聚醚多元醇（PPG3600）99.9%、有机铋催化剂0.1%在100~110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05%,得到聚合物组分。

（2）预聚物组分：是以2官能度、分子量3000的聚醚多元醇（PPG3000） 67.5％、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100 13% 和MDI-50 19.5％在70℃～90℃反应2小时得到异氰酸根含量为9％的预聚物。

（3）反应部分（进行制品生产时）：将预聚物与聚合物组分以100：25的重量比例混合，混合温度为25℃～35 ℃，然后按照通常方式浇注、常温硫化成型，得到硬度为shoreA30的聚氨酯弹性体制品。

实施例3：

（1）聚合物组分：官能度2、分子量4000的聚醚多元醇（PPG4000）20%和官能度3、分子量5000的聚醚多元醇（330N）79.9%、有机铅催化剂0.1%在100~110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。

（2）预聚物组分：是以2官能度、分子量4000的和2000聚醚多元醇（PPG4000，PPG2000）的 67％、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI -100 10％、液化MDI 23％，在70℃～90℃反应2小时得到异氰酸根含量为8.0%的预聚物。

（3）反应部分（进行制品生产时）：将预聚物与聚合物组分以100：27的重量比例混合，混合温度为25℃～35℃，然后按照通常方式浇注、常温硫化成型，得到硬度为shoreA25的聚氨酯弹性体制品。

实施例4：

（1）聚合物组分：2官能度、分子量4000的聚醚多元醇（PPG4000）30和3官能度、分子量6000的聚醚多元醇（PPG3600）69.95%，有机锡催化剂0.05%在100~110℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05%，得到聚合物组分。

（2）预聚物组分：是以2官能度、分子量2000的聚醚多元醇（PPG3000）69%、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI -50 20％、液化MDI 11％，在70℃～90℃反应2小时得到异氰酸根含量为8.0%的预聚物。

（3）反应部分（进行制品生产时）：将预聚物与聚合物组分以100：25的重量比例混合，混合温度为25℃～35 ℃，然后按照通常方式浇注、常温硫化成型，得到硬度为shoreA20的聚氨酯弹性体制品。

聚氨酯弹性体工艺及制品性能如下表:

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					凝胶时间（min）	30	28	28	25
回弹（%）	55	61	53	60
					硬度（邵A）	40	30	25	20

Claims

1.一种用于轮胎填充的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于由两种组分组成：

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于所述预聚物组份中NCO ％＝8%~10%。

3.一种权利要求1所述聚氨酯弹性体组合物的使用方法，其特征在于将聚合物组分与预聚物组分以100:25~30的重量比例混合，混合温度25～35℃，浇注，在室温下硫化成型，得到硬度为shoreA20~40的聚氨酯弹性体制品。