CN106189794B - 一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎及其制备方法，是在轮胎的内面和胎肩的内面先均匀涂覆一层聚氨酯底涂，待聚氨酯底涂表面略有粘性时，在其表面均匀涂覆一层聚氨酯弹性体。聚氨酯底涂由A、B组分组成，A组分包括蓖麻油、乙酸丁酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、三氯乙烯；B组分包括聚四氢呋喃二醇、二甲苯。聚氨酯弹性体由C、D组分组成，C组分包括聚醚多元醇、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯、增塑剂；D组分包括聚醚多元醇、增塑剂、催化剂。本发明可直接对现有轮胎进行加工升级，自愈和防漏气效果好，可延长轮胎使用寿命。加工后不影响轮胎的原有结构和性能，确保了行车及人民生命安全，有着显著的社会效益和积极的社会效果。

Description

一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎及其制备方法，属于聚氨酯车用轮胎及其制备方法技术领域。特别是涉及一种在轮胎的内面和胎肩的内面涂覆粘结一层聚氨酯弹性体材料，该材料可防止轮胎被异物扎破后漏气现象的发生，具有良好的自愈密封效果和防漏气效果。
背景技术
随着汽车工业的的发展以及汽车数量的持续增长，提高机动车轮胎的安全性能越来越成为各科研机构以及汽车制造巨头的重要研究项目之一。汽车在高速行驶过程中发生轮胎漏气是一件非常危险的事情，严重时会造成车毁人亡的交通事故，目前市场上有各种防漏气轮胎。
公开号CN101480903A公开的“防漏气轮胎及其制备方法”包括胎面、胎肩和轮胎内的涂敷层，涂敷层为凝胶态弹性体材料凝固而成，所述凝胶态弹性体材料主要由以下重量份的原料混合制成：热塑性弹性体50～70、软化油100～ 200、硫化橡胶粉30～60、树脂0～10。该发明的防漏气轮胎在较高环境气温下或轮胎高速行驶，蓄热升温较高时，胎内涂敷层不会软化流动成团，在较低温度下，能保持弹性，自密封效果好，在常温下，带有油质的异物扎破轮胎后都不漏气，仍能继续使用，安全、方便。但是该发明原料生产以及后续加工时需要在200～300℃的高温下进行，能源成本高、加工难度大。
公开号CN202753704U公开的“防漏气轮胎”包括轮胎胎里帘布层与气密层，在胎里冠部还设置有防漏层，防漏层由自补胶排列组成，每一自补胶的外表面均包覆一层硫化胶膜。该防漏气轮胎在充气状态下被刺穿后，防漏层的自补胶在内压作用下可迅速流动并填充轮胎刺穿孔，避免轮胎短时间内失压，防止影响轮胎正常使用甚至造成安全事故。但该发明生产工艺复杂，不能对现有轮胎进行直接加工，需要改变现有轮胎的生产工艺，成本高、应用不广泛。
公开号CN101254736A公开了“一种防漏气轮胎及其制备方法”，该防漏气轮胎的内面涂敷一层凝胶态弹性体材料，所述弹性体材料为硫化橡胶与热塑性弹性体及树脂的共混物。制备方法如下：1.将原料放入反应釜，同时加温搅拌，分散成均匀的可流动的共混物；2.调节共混物温度；3.通过输送泵输送到计量泵喷头；对轮胎内壁底部进行喷涂，在轮胎内壁形成一层均匀的、厚度为3～ 5mm具有自密封性能的弹性体涂敷层。扎入10颗铁钉，在高、低气温环境下高速行驶3000公里后检验，胎压正常，无漏气现象。同样该发明的生产加工也需要在150～300℃下进行，加工条件太苛刻。
发明内容
本发明的目的是解决现有防漏气轮胎及其制备方法存在加工难度大和加工成本高的技术问题，提供一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，包括轮胎本体，其中：所述内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎还包括聚氨酯底涂层和聚氨酯弹性体层，所述聚氨酯底涂层和聚氨酯弹性体层由内向外依次设在轮胎本体的内表面。
所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，所述聚氨酯底涂层和聚氨酯弹性体层的总厚度为≥3mm。
用于所述聚氨酯底涂层的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油20～25份、乙酸丁酯12～7份、多亚甲基多苯基异氰酸酯38～33份和三氯乙烯30～35份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40～60份和二甲苯60～40份。
所述用于聚氨酯底涂层的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油20～25份置于一带冷凝器的反应器中，于 120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯12～7份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯 38～33份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯30～35份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40～60份均匀溶解于60～40份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层(2)的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60～65份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11～15份和增塑剂29～20份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45～55份、增塑剂 53.5～44.5份和催化剂1.5～0.5份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60～65份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水 2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11～15份，升温至 60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入增塑剂29～20份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa 的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45～55份、增塑剂53.5～44.5份、催化剂1.5～0.5份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或2,2,4-三甲基-1,3- 戊二醇二异丁酸酯中的任意一种。
所述催化剂为CUCAT-H、CUCAT-8、CUCAT-HA或CUCAT-A中的任意一种。
一种制备所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的方法，首先将轮胎本体清洗干净并干燥，然后在轮胎本体的内表面均匀涂覆一层用于聚氨酯底涂层的材料，待其表面略有粘性时，在轮胎本体旋转的过程中向底涂的上表面均匀涂覆一层聚氨酯弹性体，并进行8字形旋转固化成型，即得内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎。
本发明采用以上技术方案，与背景技术相比，具有以下优点：
1.制备工艺简单，仅将聚氨酯底涂在清洗干净、干燥的轮胎内面或胎肩的内面涂覆均匀，待聚氨酯底涂表面略有粘性时将聚氨酯弹性体的C组分与D组分按比例在室温下搅拌混合脱泡后均匀倾入轮胎内部，并进行8字形旋转固化， 10分钟即可粘结成型，并在轮胎内面或胎肩的内面形成一层≥3mm厚的聚氨酯弹性体材料；
2.具有良好的自愈功能：本发明的聚氨酯弹性体材料具有高伸长、高形变、极低硬度的特点，对轮胎出现的穿刺破损具有良好的填充自愈密封效果；
3.防轮胎漏气效果优良：聚氨酯弹性体材料具有优良的粘结性能以及包覆异物的随动性能，聚氨酯弹性体通过聚氨酯底涂和轮胎内部粘结牢固，可有效防止轮胎存在砂眼的慢性漏气。尤其当车辆在行驶过程中，轮胎被异物刺穿，由于内部涂覆的聚氨酯弹性体的存在，其将随着异物刺穿的深度而伸长，并保持轮胎内部涂覆层的完整性。当将异物拔出后，由于其有较长的伸长率和良好的形变性，聚氨酯弹性体会在内压的作用下，伸长填充到破损空洞处，使轮胎达到不漏气的目的，防漏气效果优良；
4.本发明可有效防止车辆在行驶过程中因轮胎漏气跑偏甚至翻车现象的发生，确保行车及人民生命安全，有着显著的社会效益和积极的社会效果；
5.本发明在加工过程中不会对原有轮胎内部表面结构产生破坏作用，也不会影响轮胎原有的使用效果，如制动、刹车、舒适度等；
6.可对市场上各种类型、型号的轮胎进行加工，应用广泛、前景好。
本发明是以高伸长、高形变、极低硬度的聚氨酯弹性体为主要材料，在轮胎的内面或胎肩的内面涂覆一层该聚氨酯弹性体材料，当异物扎入轮胎时，能确保胎内的聚氨酯层不破裂、不泄气，当将异物拔出后，聚氨酯弹性体材料会在内压的作用下，填充到破损处，具有良好的自愈密封效果，使轮胎达到不漏气的目的，有效地解决了轮胎慢性漏气和异物穿刺漏气致使跑偏离现象发生，确保了行车安全性，该发明有着显著积极的社会效益和意义。
附图说明
附图图 1 是本发明内附有聚氨酯弹性体材料轮胎的剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明的具体实施方式作出进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，包括轮胎本体1，其中：所述内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎还包括聚氨酯底涂层2和聚氨酯弹性体层 3，所述聚氨酯底涂层2和聚氨酯弹性体层3由内向外依次设在轮胎本体1的内表面，所述聚氨酯底涂层和聚氨酯弹性体层的总厚度为3～4mm。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油20份、乙酸丁酯12份、多亚甲基多苯基异氰酸酯38份和三氯乙烯30 份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40份和二甲苯60份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油20份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯12 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯38份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯30份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40份均匀溶解于60份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11份和邻苯二甲酸二辛酯29份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯53.5份和CUCAT-H 1.5份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入邻苯二甲酸二辛酯29份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯53.5份、CUCAT-H 1.5份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
一种制备本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的方法，首先将轮胎本体1清洗干净并干燥，然后在轮胎本体1的内表面均匀涂覆一层用于聚氨酯底涂层2的材料，待其表面略有粘性时，在轮胎本体1旋转的过程中向底涂的上表面均匀涂覆一层聚氨酯弹性体，并进行8字形旋转固化成型，即得内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎。
实施例2
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎与实施例1相同。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油25份、乙酸丁酯7份、多亚甲基多苯基异氰酸酯33份和三氯乙烯35份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇60份和二甲苯40份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油25份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯7 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯33份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯35份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇60份均匀溶解于40份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇65份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯15份和邻苯二甲酸二丁酯20份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇55份、邻苯二甲酸二辛酯44.5份和CUCAT-8 0.5份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇65份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯15份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入邻苯二甲酸二丁酯20份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇55份、邻苯二甲酸二辛酯44.5份、CUCAT-8 0.5份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎与实施例1相同。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油21份、乙酸丁酯11份、多亚甲基多苯基异氰酸酯37和三氯乙烯31份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇45份和二甲苯55份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油21份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯11 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯37份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯31份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇45份均匀溶解于55份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇61份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯12份和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯27份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇47份、邻苯二甲酸二丁酯51.7份和CUCAT-HA 1.3份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇61份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯12份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯27份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇47份、邻苯二甲酸二丁酯51.7份、CUCAT-HA 1.3份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎与实施例1相同。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油22份、乙酸丁酯10份、多亚甲基多苯基异氰酸酯36份和三氯乙烯32 份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇50份和二甲苯50份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油22份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯10 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯36份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯32份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇50份均匀溶解于50份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇62份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯13份和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯25份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇49份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯50份和CUCAT-A 1.0份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇62份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯13份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯25份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇49份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯50份、CUCAT-A 1.0份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎与实施例1相同。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油23份、乙酸丁酯9份、多亚甲基多苯基异氰酸酯35份和三氯乙烯33份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇55份和二甲苯45份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油23份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯9 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯35份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯33份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇55份均匀溶解于45份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇63份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯13份和邻苯二甲酸二丁酯24份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇51份、邻苯二甲酸二辛酯48份和CUCAT-H 1.0份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇63份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯13份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入邻苯二甲酸二丁酯24份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇51份、邻苯二甲酸二辛酯48份、CUCAT-H 1.0份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的制备方法与实施例1相同。
实施例6
本实施例中的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎与实施例1相同。
用于所述聚氨酯底涂层2的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油24份、乙酸丁酯8份、多亚甲基多苯基异氰酸酯34份和三氯乙烯34份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇58份和二甲苯42份。
所述用于聚氨酯底涂层2的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油24份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯8 份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯34份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯34份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇58份均匀溶解于42份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层2的材料。
所述用于聚氨酯弹性体层3的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇64份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯14份和邻苯二甲酸二辛酯22份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇53份、邻苯二甲酸二丁酯46.2份和CUCAT-HA 0.8份。
所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇64份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯14份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入邻苯二甲酸二辛酯22份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇53份、邻苯二甲酸二丁酯46.2份、CUCAT-HA 0.8份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
本实施例所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的制备方法与实施例1相同。
上述实施例中的聚氨酯底涂层和聚氨酯弹性体层的总厚度还可以≥4mm。
对所得的聚氨酯弹性体材料依据相关测试标准进行硬度、伸长率以及剥离强度等性能测试，其中高、低温处理参照《GB/T 2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》，各项物理性能如表1所示。
表1.附于轮胎内侧的聚氨酯弹性体材料物理性能
从表1所示结果表明，本发明的附于轮胎内侧的聚氨酯弹性体材料具有高伸长、高形变、极低硬度的特点，且与橡胶轮胎的剥离强度高，不易与轮胎剥离。
对所得的附于轮胎内侧的聚氨酯弹性体材料进行铁钉刺破原橡胶轮胎内侧胎压试验，具体数据如表2所示。
表2.附于轮胎内侧的聚氨酯弹性体材料铁钉刺穿胎压试验
注：胎压测定在室温下进行，试验轮胎型号为155/70R 14C，铁钉直径为2-3mm。
从表2所示结果表明，本发明的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎防漏气效果优良，当铁钉扎入轮胎时，能确保胎内的聚氨酯弹性体材料不破裂、不泄气；当将铁钉拔出后，聚氨酯弹性体材料会在内压的作用下，填充到破损处，具有良好的自愈密封效果。

Claims (6)

1.一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，包括轮胎本体(1)，其特征在于：所述内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎还包括聚氨酯底涂层(2)和聚氨酯弹性体层(3)，所述聚氨酯底涂层(2)和聚氨酯弹性体层(3)由内向外依次设在轮胎本体(1)的内表面；所述聚氨酯底涂层(2)和聚氨酯弹性体层(3)的总厚度为≥3mm；用于所述聚氨酯底涂层(2)的材料由A组分和B组分以1:1的质量比组成，
所述A组分由以下重量配比的原料组成：
蓖麻油20～25份、乙酸丁酯12～7份、多亚甲基多苯基异氰酸酯38～33份和三氯乙烯30～35份；
所述的B组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40～60份和二甲苯60～40份；
所述用于聚氨酯弹性体层(3)的聚氨酯弹性体由C组分和D组分以1:5的质量比组成；
所述的C组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60～65份、4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11～15份和增塑剂29～20份；
所述的D组分由以下重量配比的原料组成：
相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45～55份、增塑剂53.5～44.5份和催化剂1.5～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，其特征在于：所述用于聚氨酯底涂层(2)的材料是由以下步骤制成：
(1)A组分的合成：将蓖麻油20～25份置于一带冷凝器的反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，脱水完毕后降温至40℃，取乙酸丁酯12～7份加入反应器中，搅拌均匀后，再加入多亚甲基多苯基异氰酸酯38～33份于反应器中搅拌均匀，待温度稳定后，升温至50℃，且在50℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并在80℃的温度下反应2小时后停止，合成过程中采用冷凝器回流冷凝，然后在上述反应物中加入三氯乙烯30～35份搅拌混合均匀后即得A组分；
(2)B组分的制备：取相对分子质量为1000的聚四氢呋喃二醇40～60份均匀溶解于60～40份的二甲苯中，即得B组分；
(3)将A组分与B组分在室温下以质量比为1∶1混合均匀，即得用于聚氨酯底涂层(2)的材料。
3.根据权利要求2所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，其特征在于：所述聚氨酯弹性体由以下步骤合成：
(1)C组分的合成：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇60～65份并置于反应器中，于120℃、真空度-0.09Mpa的条件下脱水2小时，降温至50℃后加入4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯11～15份，升温至60℃，且在60℃的温度下反应1小时，接着升温至80℃，并于80℃的温度下反应2.5小时后停止，然后再加入增塑剂29～20份，搅拌混合均匀后在-0.09Mpa的真空条件下脱水1小时，即得C组分；
(2)D组分的制备：称取相对分子质量为6000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇45～55份、增塑剂53.5～44.5份、催化剂1.5～0.5份置于反应器中搅拌混合均匀，并于110℃、真空度-0.09MPa的条件下脱水2小时，即得D组分；
(3)将C组分与D组分在室温下以1∶5的质量比混合均匀并真空脱泡后，即得聚氨酯弹性体。
4.根据权利要求1或3所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中的任意一种。
5.根据权利要求1或3所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎，其特征在于：所述催化剂为CUCAT-H、CUCAT-8、CUCAT-HA或CUCAT-A中的任意一种。
6.一种制备权利要求1所述的内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎的方法，其特征在于：首先将轮胎本体(1)清洗干净并干燥，然后在轮胎本体(1)的内表面均匀涂覆一层用于聚氨酯底涂层(2)的材料，待其表面略有粘性时，在轮胎本体(1)旋转的过程中向底涂的上表面均匀涂覆一层聚氨酯弹性体，并进行8字形旋转固化成型，即得内附有聚氨酯弹性体材料的轮胎。
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