CN113817435A - 一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮及其制备方法，属于轮胎制备技术领域，该轮由以下步骤制成：将轮胎本体内侧清洗烘干，在轮胎本体的内表面均匀涂覆聚氨酯弹性体材料，室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，通过在现有轮胎表面涂覆聚氨酯弹性体，赋予轮胎较高的使用性能，对轮胎出现的穿刺破损具有良好的填充自愈密封效果，较为突出的是，在聚氨酯弹性体材料中添加了改性蒙脱土和助剂，基于蒙脱土本身的层状结构，提高聚氨酯弹性体的耐热性能和阻燃性能，将助剂加入聚氨酯弹性体中，使聚氨酯具有自修复功能，因此，本发明制备的内附有聚氨酯弹性体材料的轮具有较高的防漏气性能，具有更长的使用寿命。

Description

一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮及其制备方法
技术领域
本发明属于轮胎制备技术领域，具体地，涉及一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮及其制备方法。
背景技术
现有机动车、非机动车的充气轮胎，大多没有完善的安全防护装置，不能有效地确保外胎扎不透、内胎扎不着，大部分防漏气轮胎采用内部涂覆气密性涂层进行防漏气。
中国专利CN106189794B公告了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。该发明可直接对现有轮胎进行加工升级，但是该发明工艺繁琐，需要在轮胎的内面和胎肩的内面涂覆两次涂层，并且涂覆的聚氨酯弹性体耐高温性能差，在轮胎行驶过程中，由于聚氨酯分子内摩擦，会产生内热，当温度升高时，聚氨酯链段会发生分解，从而无法发挥防漏气作用，降低轮胎的使用性能，因此，提供一种耐高温、防漏气性能好的内附有聚氨酯弹性体材料的轮是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，以解决上述背景技术中所提出的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，包括轮胎本体，轮胎本体内侧涂覆有聚氨酯弹性体材料层；
该内附有聚氨酯弹性体材料的轮由以下步骤制成：
将轮胎本体内侧清洗干净并烘干，然后在轮胎本体的内表面均匀涂覆一层厚度2-4mm的聚氨酯弹性体材料，然后室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮。
进一步地，聚氨酯弹性体材料由以下步骤制成：
步骤S1、将聚醚多元醇加入反应釜中，在110℃、-0.095MPa条件下真空脱水1.5-2h，在氮气保护下，升温至45℃，加入二环己基甲烷二异氰酸酯，升温至80-90℃，搅拌反应2-3h，当测定体系的NCO含量为5.8-6.2％时，停止反应，负压脱气直至无气泡，得到预聚体；
步骤S2、将聚醚多元醇、DMP-30、催化剂、扩链剂、改性蒙脱土、助剂和环氧树脂E-51加入反应釜中，升温至60-80℃，转速200-300rpm条件下，搅拌混合2-4h，得到扩链改性组分；
步骤S3、将预聚体和扩链改性组分按照质量比1：1.6-1.9加入反应釜中，室温下，搅拌1h后，真空脱泡，得到聚氨酯弹性体材料。
进一步地，聚醚多元醇为PPG-6000和PPG-2000按照质量比1：1混合而成。
进一步地，步骤S1中聚醚多元醇和二环己基甲烷二异氰酸酯的质量比为68.4：30.8-41.2。
进一步地，步骤S2中聚醚多元醇、DMP-30、催化剂、扩链剂、改性蒙脱土、助剂和环氧树脂E-51的质量比为63.7-68.2：1.8-2.3：0.5-0.8：1.5-2.4：1.7-2.1：0.8-1.2：2.2-2.6。
进一步地，催化剂为胺类催化剂或有机锡催化剂。
进一步地，扩链剂为乙二醇、1,2-丙二醇、一缩二乙二醇和甲基丙二醇中的一种或几种按照任意比例混合。
进一步地，改性蒙脱土由以下步骤制成：
步骤A1、将环氧氯丙烷和DMF加入三口烧瓶中，氩气气氛下，磁力搅拌并升温至100℃，加入DOPO，升温至140℃，保温反应8h，反应结束后，去离子水洗涤，乙酸乙酯萃取，再减压蒸馏至恒重，得到产物a，
其中，环氧氯丙烷、DMF和DOPO的用量比为50mmol：150-160mL：50mmol，利用环氧氯丙烷的环氧基与DOPO活泼氢反应，得到产物a；
步骤A2、冰水浴下，向三口烧瓶中加入KH-550、三乙胺和THF，搅拌10min后，控制反应温度0-5℃，加入产物a，搅拌反应2h后，升温至40℃，搅拌反应4-6h，反应结束后，过滤，滤液旋蒸去除四氢呋喃，过中性氧化铝柱，用THF淋洗3-5次，淋洗液旋蒸去除THF，得到产物b；
其中，KH-550、三乙胺、THF和产物a用量比为30mmol：2.9-3.2g：60mL：30mmol，使产物a与KH-550发生亲核取代反应得到产物b；
步骤A3、向三口烧瓶中加入无水乙醇、去离子水和钠基蒙脱土，升温至80℃，搅拌2h后加入产物b溶液，搅拌10min后，用浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH值为4-5，保温搅拌反应8h，反应结束后，用砂芯漏斗趁热过滤，将滤饼用质量分数40％的乙醇溶液洗涤3-5次，于60℃下真空干燥24h，研磨过200目筛，得到改性蒙脱土；
其中，无水乙醇、去离子水、钠基蒙脱土和产物b溶液用量比为75mL：25mL：1g：50-80mL，产物b溶液由产物b和无水乙醇按照1.5-1.7g：20-25mL混合而成。
进一步地，助剂由以下步骤制成：
步骤B1、将对羟基苯甲酸甲酯和无水乙醇加入三口烧瓶中，升温至回流，搅拌10-20min，然后向三口烧瓶中滴加水合肼溶液，5min内滴加结束，滴加结束后，以转速250rpm搅拌反应2h，减压过滤，滤饼用无水乙醇洗涤3-5次后，于60℃下干燥至恒重，得到中间体1；
其中，对羟基苯甲酸甲酯、无水乙醇和水合肼溶液的用量比为0.06mol：60-80g：6.8-7.4g，水合肼溶液的质量分数为80％，利用对羟基苯甲酸甲酯和水合肼发生化学反应，得到酰肼化合物中间体1，反应过程如下：
Figure BDA0003294443350000041
步骤B2、将中间体1和冰乙酸加入三口烧瓶中，搅拌10-15min后，加入丙酮酸，机械搅拌速度为250rpm，在20-25℃下，搅拌反应2h，反应结束后，减压过滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤一次，最后于70℃下干燥至恒重，得到中间体2；
其中，中间体1、冰乙酸和丙酮酸的用量比为0.1mol：70g：0.1mol，利用丙酮酸与中间体1反应生成酰腙键，得到中间体2，反应过程如下：
Figure BDA0003294443350000042
步骤B3、将中间体2、三乙胺和四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，0℃下加入4,4'-二硫代二苯胺和4-二甲氨基吡啶，搅拌5min后加入N,N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h，加入去离子水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，有机相旋蒸去除乙酸乙酯，得到助剂；
其中，中间体2、三乙胺、四氢呋喃、4,4'-二硫代二苯胺、4-二甲氨基吡啶和N,N’-二环己基碳二亚胺的用量比为0.1mol：1.1-1.2mL：60-80mL：0.1mol：0.4-0.6g：0.6-0.9g，在催化剂的作用下，使中间体2的羧基与4,4'-二硫代二苯胺的氨基发生酰胺反应，得到助剂，反应过程如下：
Figure BDA0003294443350000051
本发明的有益效果：
本发明提供一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，通过在现有轮胎表面涂覆聚氨酯弹性体，赋予轮胎较高的使用性能，对轮胎出现的穿刺破损具有良好的填充自愈密封效果，较为突出的是，在聚氨酯弹性体材料中添加了改性蒙脱土和助剂，首先通过化学改性处理得到改性蒙脱土，改性蒙脱土为表面接枝DOPO阻燃基团的钠基蒙脱土，将其加入聚氨酯弹性体中，基于蒙脱土本身的层状结构，能够提高聚氨酯弹性体的阻隔性和气密性，片层结构也能提高聚氨酯弹性体的阻断裂纹扩展能力，并且改性处理不仅提高纳米蒙脱土在聚合物中的分散性，提高其耐热性能还赋予其阻燃性能，其次通过一系列化学反应得到助剂，助剂含有端氨基、酚羟基、酰腙键和二硫键，在酸性或高温下酰腙键的生成与断裂反应会达到平衡，二硫键是一种可逆交换共价键，因此，将助剂加入聚氨酯弹性体中，使聚氨酯具有自修复功能，一方面来源于芳香族酰腙键和二硫键的动态交换反应，另一方面来源于聚氨酯弹性体分子间的氢键作用，并且本发明制备的聚氨酯弹性体中添加了环氧树脂，环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，增加聚氨酯弹性体的粘附力，因此，将本发明制备的聚氨酯弹性体涂覆于轮胎内表面，借助其优异的粘接性、耐高温、气密性、自修复性和耐疲劳性能，赋予轮胎更长的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种改性蒙脱土，制备过程如下：
步骤A1、将50mmol环氧氯丙烷和150mL DMF加入三口烧瓶中，氩气气氛下，磁力搅拌并升温至100℃，加入50mmol DOPO，升温至140℃，保温反应8h，反应结束后，用去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，再减压蒸馏至恒重，得到产物a；
步骤A2、冰水浴下，向三口烧瓶中加入30mmol KH-550、2.9g三乙胺和60mL THF，搅拌10min后，控制反应温度0℃，加入30mmol产物a，搅拌反应2h后，升温至40℃，搅拌反应4h，反应结束后，过滤，滤液旋蒸去除四氢呋喃，过中性氧化铝柱，用THF淋洗3次，淋洗液旋蒸去除THF，得到产物b；
步骤A3、向三口烧瓶中加入75mL无水乙醇、25mL去离子水和1g钠基蒙脱土，升温至80℃，搅拌2h后加入50mL产物b溶液，搅拌10min后，用浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH值为4，保温搅拌反应8h，反应结束后，用砂芯漏斗趁热过滤，将滤饼用质量分数40％的乙醇溶液洗涤3次，于60℃下真空干燥24h，研磨过200目筛，得到改性蒙脱土，产物b溶液由产物b和无水乙醇按照1.5g：20mL混合而成。
实施例2
本实施例提供一种改性蒙脱土，制备过程如下：
步骤A1、将50mmol环氧氯丙烷和155mL DMF加入三口烧瓶中，氩气气氛下，磁力搅拌并升温至100℃，加入50mmol DOPO，升温至140℃，保温反应8h，反应结束后，用去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，再减压蒸馏至恒重，得到产物a；
步骤A2、冰水浴下，向三口烧瓶中加入30mmol KH-550、3.0g三乙胺和60mL THF，搅拌10min后，控制反应温度2℃，加入30mmol产物a，搅拌反应2h后，升温至40℃，搅拌反应5h，反应结束后，过滤，滤液旋蒸去除四氢呋喃，过中性氧化铝柱，用THF淋洗4次，淋洗液旋蒸去除THF，得到产物b；
步骤A3、向三口烧瓶中加入75mL无水乙醇、25mL去离子水和1g钠基蒙脱土，升温至80℃，搅拌2h后加入60mL产物b溶液，搅拌10min后，用浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH值为4，保温搅拌反应8h，反应结束后，用砂芯漏斗趁热过滤，将滤饼用质量分数40％的乙醇溶液洗涤4次，于60℃下真空干燥24h，研磨过200目筛，得到改性蒙脱土，产物b溶液由产物b和无水乙醇按照1.6g：24mL混合而成。
实施例3
本实施例提供一种改性蒙脱土，制备过程如下：
步骤A1、将50mmol环氧氯丙烷和160mL DMF加入三口烧瓶中，氩气气氛下，磁力搅拌并升温至100℃，加入50mmol DOPO，升温至140℃，保温反应8h，反应结束后，用去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，再减压蒸馏至恒重，得到产物a；
步骤A2、冰水浴下，向三口烧瓶中加入30mmol KH-550、3.2g三乙胺和60mL THF，搅拌10min后，控制反应温度5℃，加入30mmol产物a，搅拌反应2h后，升温至40℃，搅拌反应6h，反应结束后，过滤，滤液旋蒸去除四氢呋喃，过中性氧化铝柱，用THF淋洗5次，淋洗液旋蒸去除THF，得到产物b；
步骤A3、向三口烧瓶中加入75mL无水乙醇、25mL去离子水和1g钠基蒙脱土，升温至80℃，搅拌2h后加入80mL产物b溶液，搅拌10min后，用浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH值为5，保温搅拌反应8h，反应结束后，用砂芯漏斗趁热过滤，将滤饼用质量分数40％的乙醇溶液洗涤5次，于60℃下真空干燥24h，研磨过200目筛，得到改性蒙脱土，产物b溶液由产物b和无水乙醇按照1.7g：25mL混合而成。
实施例4
本实施例提供一种助剂，制备过程如下：
步骤B1、将0.06mol对羟基苯甲酸甲酯和60g无水乙醇加入三口烧瓶中，升温至回流，搅拌10min，然后向三口烧瓶中滴加6.8g水合肼溶液，5min内滴加结束，滴加结束后，以转速250rpm搅拌反应2h，减压过滤，滤饼用无水乙醇洗涤3次后，于60℃下干燥至恒重，得到中间体1，水合肼溶液的质量分数为80％；
步骤B2、将0.1mol中间体1和70g冰乙酸加入三口烧瓶中，搅拌10min后，加入0.1mol丙酮酸，机械搅拌速度为250rpm，在20℃下，搅拌反应2h，反应结束后，减压过滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤一次，最后于70℃下干燥至恒重，得到中间体2；
步骤B3、将0.1mol中间体2、1.1-1.2mL三乙胺和60mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，0℃下加入0.1mol 4,4'-二硫代二苯胺和0.4g 4-二甲氨基吡啶，搅拌5min后加入0.6g N,N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h，加入去离子水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，有机相旋蒸去除乙酸乙酯，得到助剂。
实施例5
本实施例提供一种助剂，制备过程如下：
步骤B1、将0.06mol对羟基苯甲酸甲酯和70g无水乙醇加入三口烧瓶中，升温至回流，搅拌15min，然后向三口烧瓶中滴加6.9g水合肼溶液，5min内滴加结束，滴加结束后，以转速250rpm搅拌反应2h，减压过滤，滤饼用无水乙醇洗涤4次后，于60℃下干燥至恒重，得到中间体1，水合肼溶液的质量分数为80％；
步骤B2、将0.1mol中间体1和70g冰乙酸加入三口烧瓶中，搅拌12min后，加入0.1mol丙酮酸，机械搅拌速度为250rpm，在22℃下，搅拌反应2h，反应结束后，减压过滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤一次，最后于70℃下干燥至恒重，得到中间体2；
步骤B3、将0.1mol中间体2、1.1mL三乙胺和70mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，0℃下加入0.1mol 4,4'-二硫代二苯胺和0.5g 4-二甲氨基吡啶，搅拌5min后加入0.8g N,N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h，加入去离子水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，有机相旋蒸去除乙酸乙酯，得到助剂。
实施例6
本实施例提供一种助剂，制备过程如下：
步骤B1、将0.06mol对羟基苯甲酸甲酯和80g无水乙醇加入三口烧瓶中，升温至回流，搅拌20min，然后向三口烧瓶中滴加7.4g水合肼溶液，5min内滴加结束，滴加结束后，以转速250rpm搅拌反应2h，减压过滤，滤饼用无水乙醇洗涤5次后，于60℃下干燥至恒重，得到中间体1，水合肼溶液的质量分数为80％；
步骤B2、将0.1mol中间体1和70g冰乙酸加入三口烧瓶中，搅拌15min后，加入0.1mol丙酮酸，机械搅拌速度为250rpm，在25℃下，搅拌反应2h，反应结束后，减压过滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤一次，最后于70℃下干燥至恒重，得到中间体2；
步骤B3、将0.1mol中间体2、1.2mL三乙胺和80mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，0℃下加入0.1mol 4,4'-二硫代二苯胺和0.6g 4-二甲氨基吡啶，搅拌5min后加入0.9g N,N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h，加入去离子水洗涤后，用乙酸乙酯萃取，有机相旋蒸去除乙酸乙酯，得到助剂。
实施例7
一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，包括轮胎本体，轮胎本体内侧涂覆有聚氨酯弹性体材料层；
该内附有聚氨酯弹性体材料的轮由以下步骤制成：
将轮胎本体内侧清洗干净并烘干，然后在轮胎本体的内表面均匀涂覆一层厚度2mm的聚氨酯弹性体材料，然后室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮。
其中，聚氨酯弹性体材料由以下步骤制成：
步骤S1、将68.4g聚醚多元醇加入反应釜中，在110℃、-0.095MPa条件下真空脱水1.5h，在氮气保护下，升温至45℃，加入30.8g二环己基甲烷二异氰酸酯，升温至80℃，搅拌反应2h，当测定体系的NCO含量为5.8％时，停止反应，负压脱气直至无气泡，得到预聚体；
步骤S2、将63.7g聚醚多元醇、1.8g DMP-30、0.5g催化剂、1.5g扩链剂、1.7g实施例1的改性蒙脱土、0.8g实施例4的助剂和2.2g环氧树脂E-51加入反应釜中，升温至60℃，转速200rpm条件下，搅拌混合2h，得到扩链改性组分；
步骤S3、将预聚体和扩链改性组分按照质量比1：1.6加入反应釜中，室温下，搅拌1h后，真空脱泡，得到聚氨酯弹性体材料。
其中，聚醚多元醇为PPG-6000和PPG-2000按照质量比1：1混合而成。
其中，催化剂为胺类催化剂，扩链剂为乙二醇。
实施例8
一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，包括轮胎本体，轮胎本体内侧涂覆有聚氨酯弹性体材料层；
该内附有聚氨酯弹性体材料的轮由以下步骤制成：
将轮胎本体内侧清洗干净并烘干，然后在轮胎本体的内表面均匀涂覆一层厚度3mm的聚氨酯弹性体材料，然后室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮。
其中，聚氨酯弹性体材料由以下步骤制成：
步骤S1、将68.4g聚醚多元醇加入反应釜中，在110℃、-0.095MPa条件下真空脱水1.8h，在氮气保护下，升温至45℃，加入33.5g二环己基甲烷二异氰酸酯，升温至85℃，搅拌反应2.5h，当测定体系的NCO含量为5.9％时，停止反应，负压脱气直至无气泡，得到预聚体；
步骤S2、将65.4g聚醚多元醇、1.9g DMP-30、0.7g催化剂、1.8g扩链剂、1.9g实施例2的改性蒙脱土、0.9g实施例5的助剂和2.4g环氧树脂E-51加入反应釜中，升温至70℃，转速250rpm条件下，搅拌混合3h，得到扩链改性组分；
步骤S3、将预聚体和扩链改性组分按照质量比1：1.8加入反应釜中，室温下，搅拌1h后，真空脱泡，得到聚氨酯弹性体材料。
其中，聚醚多元醇为PPG-6000和PPG-2000按照质量比1：1混合而成。
其中，催化剂为胺类催化剂，扩链剂为乙二醇。
实施例9
一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，包括轮胎本体，轮胎本体内侧涂覆有聚氨酯弹性体材料层；
该内附有聚氨酯弹性体材料的轮由以下步骤制成：
将轮胎本体内侧清洗干净并烘干，然后在轮胎本体的内表面均匀涂覆一层厚度4mm的聚氨酯弹性体材料，然后室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮。
其中，聚氨酯弹性体材料由以下步骤制成：
步骤S1、将68.4g聚醚多元醇加入反应釜中，在110℃、-0.095MPa条件下真空脱水2h，在氮气保护下，升温至45℃，加入41.2g二环己基甲烷二异氰酸酯，升温至90℃，搅拌反应2.5h，当测定体系的NCO含量为6.2％时，停止反应，负压脱气直至无气泡，得到预聚体；
步骤S2、将68.2g聚醚多元醇、2.3g DMP-30、0.8g催化剂、2.4g扩链剂、2.1g实施例3的改性蒙脱土、1.2g实施例6的助剂和2.6g环氧树脂E-51加入反应釜中，升温至80℃，转速300rpm条件下，搅拌混合4h，得到扩链改性组分；
步骤S3、将预聚体和扩链改性组分按照质量比1：1.9加入反应釜中，室温下，搅拌1h后，真空脱泡，得到聚氨酯弹性体材料。
其中，聚醚多元醇为PPG-6000和PPG-2000按照质量比1：1混合而成。
其中，催化剂为胺类催化剂，扩链剂为乙二醇。
对比例1
将实施例7中的改性蒙脱土替换成等量的北京怡蔚特化科技发展有限公司出售的纳基蒙脱土。
对比例2
将实施例8中的助剂替换成等量的山东西亚化学工业有限公司出售的4,4'-二硫代二苯胺。
对比例3
本对比例为公告号为CN101254736B的发明专利中实施例1制得的产品。
将实施例7-9和对比例1-3的轮胎内部弹性体材料进行性能测试，参照《GB/T2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》，测试拉伸强度(MPa)、断裂伸长率(％)、撕裂强度(kN/m)、弹性恢复率(％)；
耐高温性能：高温下80℃处理24h，测试其撕裂强度(kN/m)；
自修复性能：在室温下，将聚氨酯弹性体拉伸样条从中间部位切断，切开的弹性体沿切开的横断面接触在一起，在样条上方施加5N的力以使切断的样条在切口处紧密接触，在25℃条件下分别修复6h，再于100℃修复6h。观察两切面有无变化，是否相容，是否完成自修复。
两切面相容的话，按照拉伸速率100mm/min，分别测试同一修复时间下的5个测试样品，然后取中间值计算，自修复效率由拉伸测试中两个重要物理量的比值来表征，计算公式如下：
R(ε)＝ε1/ε0，ε0和ε1分别为自修复前、后的断裂伸长率，R(ε)表示基于拉伸强度和断裂伸长率的自修复效率(％)；
两切面无变化，无修复现象，则自修复效率为0。
测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003294443350000131
由表1可以看出，实施例7-9的聚氨酯弹性体在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、弹性恢复率、耐高温性能和自修复性能，测试结果均优于对比例1-3，说明本发明制备的聚氨酯弹性体具有良好的伸长率和形变性，能够保持轮胎内部涂层的完整性，提高轮胎的防漏气性能。
将实施例7-9和对比例1-3的轮进行铁钉刺破原橡胶轮胎内侧胎压测试，测试结果如表2所示：
表2
Figure BDA0003294443350000141
注：轮胎本体均采用型号155/70R 14C轮胎。
由表2可以看出，实施例7-9的轮胎的防漏气效果较好，归因于，本发明制备的聚氨酯弹性体的性能较好，在轮胎内压的作用下，自动填充至破损处，进行密封，包装轮胎内部气压温度，延性是使用寿命。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将轮胎本体内侧清洗烘干，在轮胎本体的内表面涂覆厚度2-4mm的聚氨酯弹性体材料，室温固化24h，得到一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮；
其中，聚氨酯弹性体材料由以下步骤制成：
步骤S1、将聚醚多元醇真空脱水1.5-2h，氮气保护下，升温至45℃，加入二环己基甲烷二异氰酸酯，升温至80-90℃，搅拌2-3h，测定体系NCO含量为5.8-6.2％时，得到预聚体；
步骤S2、将聚醚多元醇、DMP-30、催化剂、扩链剂、改性蒙脱土、助剂和环氧树脂E-51混合，升温至60-80℃，混合2-4h，得到扩链改性组分；
步骤S3、将预聚体和扩链改性组分按照质量比1：1.6-1.9搅拌后，真空脱泡，得到聚氨酯弹性体材料。
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的制备方法，其特征在于，步骤S1中聚醚多元醇和二环己基甲烷二异氰酸酯的质量比为68.4：30.8-41.2。
3.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的制备方法，其特征在于，步骤S2中聚醚多元醇、DMP-30、催化剂、扩链剂、改性蒙脱土、助剂和环氧树脂E-51的质量比为63.7-68.2：1.8-2.3：0.5-0.8：1.5-2.4：1.7-2.1：0.8-1.2：2.2-2.6。
4.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的制备方法，其特征在于，改性蒙脱土由以下步骤制成：
步骤A1、将环氧氯丙烷和DMF混合，氩气气氛下，磁力搅拌并升温至100℃，加入DOPO，升温至140℃，保温反应8h，洗涤，萃取，减压蒸馏，得到产物a，
步骤A2、冰水浴下，将KH-550、三乙胺和THF混合，温度0-5℃下加入产物a，搅拌反应2h后，升温至40℃，搅拌反应4-6h，过滤，滤液旋蒸，过中性氧化铝柱，得到产物b；
步骤A3、将无水乙醇、去离子水和钠基蒙脱土混合，升温至80℃，搅拌2h后加入产物b溶液，搅拌10min后，用盐酸溶液调节pH值为4-5，保温搅拌反应8h，过滤，滤饼洗涤，干燥，过筛，得到改性蒙脱土。
5.根据权利要求4所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮的制备方法，其特征在于，步骤A3中产物b溶液由产物b和无水乙醇按照1.5-1.7g：20-25mL混合而成。
6.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的制备方法，其特征在于，助剂由以下步骤制成：
步骤B1、将对羟基苯甲酸甲酯和无水乙醇混合，回流10-20min，滴加水合肼溶液，搅拌反应2h，减压过滤，滤饼洗涤，干燥，得到中间体1；
步骤B2、将中间体1和冰乙酸混合，加入丙酮酸，20-25℃下，搅拌反应2h，减压过滤，滤饼洗涤，干燥，得到中间体2；
步骤B3、将中间体2、三乙胺和四氢呋喃混合，0℃下加入4,4'-二硫代二苯胺和4-二甲氨基吡啶，搅拌后加入N,N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h，洗涤，萃取，旋蒸，得到助剂。
7.根据权利要求6所述的一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮的制备方法，其特征在于，步骤B1中水合肼溶液的质量分数为80％。
8.一种内附有聚氨酯弹性体材料的轮，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成。
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