Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania -opony nie ulegajacej splaszczeniu pod wplywem przebicia, wypelnionej pozbawionym porów ela¬ stycznym materialem poliuretanowym, oraz ela¬ styczny material poliuretanowy.Nowoczesny przemysl wymaga urzadzen, pracu¬ jacych z maksymalna wydajnoscia i minimalnych przestojów maszyn, wyposazonych w opony pneu¬ matyczne. W wielu przypadkach w trudnych wa- Tunkach pracy przestoje powodowane uchodzeniem powietrza z ogumienia lub splaszczeniem opon na skutek uszkodzenia stanowia rzeczywisty problem i nie moga byc tolerowane ze wzgledu na dodatko¬ we koszty. Do urzadzen, w których ogumienie pra¬ cuje w ciezkich warunkach, naleza podwozia sa¬ molotów, wózki w dokach, urzadzenia do uprawy, pojazdy przemyslowe, takie jak podnosniki widla¬ kowe i traktory, wózki do przewozenia tarcicy, urzadzenia i pojazdy górnicze, pojazdy wojskowe, urzadzenia w sluzbie komunalnej, koparki itp. W takich trudnych warunkach pracy opony nie ule¬ gaja splaszczeniu pod wplywem przebicia daja znaczna korzysc w porównaniu z konwencjonalny¬ mi oponami pneumatycznymi lub sa wrecz niebez¬ pieczne.Opony nie ulegajace splaszczeniu pod wplywem przebicia nadaja sie do zastosowania w pojazdach samochodowych, takich jak samochody osobowe i ciezarowe w warunkach dróg niebrukowanych lub terenowych. Dla pojazdów, w których nie ma kól 2 zapasowych, takich jak motocykle, motorowery i ro¬ wery opony te sa nieocenione.Od kilku lat znane sa sposoby wytwarzania tzw. opon odpornych na ptzebicia. Wszystkie takie zna¬ ne opony zawieraja wypelnienie z porowatego ela¬ stomeru.Na przyklad, sposób wytwarzania opon znany z opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec nr 1014450 polega na wypelnieniu karkasa opony gab¬ czastym lub komórkowym tworzywem, ulegajacym elastycznym deformacjom.Podobnie, z opublikowanego opisu zgloszenia pa¬ tentowego w Republice Federalnej Niemiec nr 2324052 znany jest sposób, polegajacy na wypel- nianu wnetrza opony zamontowanej na obreczy mieszanka zdolna do wytworzenia pianki poliure¬ tanowej i utworzenie piankowego wypelnienia.Znanymi sposobami wytwarza sie opony zawie¬ rajace porowate wypelnienie, które wykazuja sze¬ reg wad. Obecnosc porowatego wypelnienia w opo¬ nie powoduje nadmierne wydzielanie ciepla pod¬ czas eksploatacji opony. Ponadto pekniecie poro¬ watego wypelnienia podczas eksploatacji opony ob¬ niza lub eliminuje podtrzymywanie karkasa opo¬ ny przez wypelnienie, powodujac jego splaszczenia i wywolane eksploatacja powazne uszkodzenia ta¬ kiej opony.Ponadto, zasadnicza wada opon, wytwarzanych znanymi sposobami, jest to, ze' porowate wypel- 9616006 160 3 nienia musi byc w nich montowane fabrycznie, co jest kosztowne.Sposób wytwarzania opony pneumatycznej wypel¬ nionej elastycznym materialem poliuteranowym, nie ulegajacej splaszczeniu pod wplywem przebicia, stosowanej jako ogumienie pojazdów wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze sporzadza sie na drodze zmieszania skladników kompozycje skladajaca sie z prepolimeru stanowiacego produkt reakcji orga¬ nicznego poliizocyjanianu z wielofunkcyjnym polie- terem zakonczonym grupami wodorotlenowymi lub z wielofunkcyjnym poliestrem zakonczonym grupa¬ mi wodorotlenowymi, przy czym w prepolimerze tym wszystkie grupy koncowe sa grupami izocyja- nianowymi lub koncowe grupy izocyjanianowe pre¬ polimeru sa tak zablokowane, aby wykazywaly reaktywnosc wlasciwa izocyjanianom tylko w pod¬ wyzszonej temperaturze, i z drugiego skladnika, stanowiacego wielofunkcyjny polieter zakonczony grupami wodorotlenowymi w przypadku gdy pre¬ polimer stanowi produkt reakcji wielofunkcyjnego polieteru lub wielofunkcyjny poliester zakonczony grupami wodorotlenowymi w przypadku gdy pre- polimer stanowi produkt reakcji wielofunkcyjnego poliestru, otrzymana kompozycje wprowadza sie do wnetrza karkasu opony zamontowanej na obreczy przed jej zzelazowaniem, i sieciuje w warunkach zapobiegajacych powstawaniu porów do postaci ela¬ stycznego materialu poliuretanowego pozbawionego porów.Material wypelniajacy opony stanowi elastyczny material poliuretanowy pozbawiony porów, taki jak poli/eter/uretan lub poli/ester/uretan. Jest on produktem reakcji usieciowania kompozycji prepo¬ limeru poliizocyjanianowego z polieterem lub po¬ liestrem opisanej poprzednio i moze zawierac obo¬ jetny napelniacz, taki jak krzemionka, zwiekszajacy jego ciezar, lub lzejsze zywice dla zmniejszenia jego ciezaru.Prepolimer polieuretanowy z poliestrów lub z po- lieterów wytwarza sie w znany sposób. Sposób pod¬ dawania prepolimeru reakcji z poliestrami lub po- lieterami ewentualnie przy uzyciu katalizatora, w celu otrzymania elastomeru jest równiez znany.Znana * jest równiez zaleznosc czasu sieciowania reagentów od temperatury i dobiera sie ja latwo dla dowolnego zestawu reagentów. Szczególowo jest to opisane w ksiazkach „Poliurethanes, Chemistry and Technology", Interscience, 1962 i „Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Interscience, 1969.Do sporzadzania prepolimeru, wchodzacego w sklad kompozycji, której usieciowanie powoduje wytworzenie elastomeru poliuretanowego wedlug wynalazku stosuje sie znane i stosowane w tech¬ nice ograniczone poliizocyjaniany. Przykladami ta¬ kich poliizocyjanianów sa: szesciometylenodwuizocyjanian, 3,3'-dwumetoksy- benzydyno-4,4%dwuizocyjanian, m-ksylenodwuizo- * cyjanian, dwuizocyjanian toluilenu, 4,4'-dwuizocy- *janian dwufenylometanu (MDI), m-fenylenodwu- izocyjanian, p-fenylenodwuizocyjanin (PDI), dwu¬ izocyjanian metyleno-p-fenylenu, 3,3'-dwumetylo- -4,4'-dwufenylodwuizocyjanian (TODI), metyleno- -bis/2-metylo-p-fenyleno/dwuizocyjanian, 3,3'-dwu- metoksy-4,4'-dwufenylodwuizocyjanian, 2,2', 5,5'- -czterometylo-4,4'-dwufenylodwuizocyjanian, dwu¬ izocyjanian 3,3-dwumetylo-4,4'-dwufenylometanu.(DMDI), dwuizocyjanian 4,4'-dwufenyloizopropyli- denu (DPDI), 1,5-naftalenodwuizocyjanian (NDI).Szczególnie korzystne sa izomery dwuizocyjanianu toluilenu, zwlaszcza dwuizocyjanian 2,4-toluilenu.Nadaja sie do tego celu dostepne w handlu mie¬ szaniny izomerów 2,4- i 2,6-, przy czym najlatwiej 18 dostepne sa mieszaniny, zawierajace te izomery w stosunku 90:20 i 65:35.Stosowane ,w opisanej poprzednio kompozycji jako skladnik do wytwarzania prepolimeru lub jako drugi reagent — reagenty polieterowe stano- wia wielofunkcyjne polietery zakonczone grupami wodorotlenowymi, zwykle stosowane do wytwa- ' rzania poli(eter)uretanu.Korzystnie stosuje sie poliole polioksyalkinowe, zawierajace 2—4 grupy wodorotlenowe, w których alkilen zawiera 2—6 atomów wegla. Otrzymuje sie je przez kondensacje glikoli o 2—6 atomach weg¬ la, takich jak glikol etylenowy i heksandiol-1,6, lub przez kondensacje tlenków alkilenowych, takich jak tlenek etylenu, tlenek propylenu lub tlenek butylenu z glikolem. Wyzsze polietery otrzymuje sie w reakcji z triolami lub wyzszymi poliolami, takimi jak gliceryna, trójmetylolopropan i penta- erytryt.Stosowane w opisanej poprzednio kompozycji ja- ko skladnik do wytwarzania prepolimeru lub ja¬ ko drugi reagent — reagenty poliestrowe stano¬ wia wielofunkcyjne poliestry zakonczone grupami wodorotlenowymi. Poliester taki korzystnie stano¬ wi polimer kwasu alkanodwukarboksylowego z al- kanopoliolem i oksyalkilenopoliolem, w którym poliol zawiera 2—3 grupy wodorotlenowe a alkan i alkilen zawieraja 2—6 atomów wegla.Przykladami takich zwiazków sa kwas szcza¬ wiowy, kwas malonowy, kwas bursztynowy, kwasy 40 czterometylenodwukarboksylowe taki jak kwas adypinowy, kwas szesciometylenodwukarboksylowyr glikol etylenowy, glikol propylenowy, trójmetylo¬ lopropan, trójmetyloloetan, heksantriol, glikol dwu- etylenowy i glikol dwupropylenowy. 45 Poszczególne poliizocyjaniany i odpowiedni po¬ liester lub poliester miesza sie w ilosciach, zapew¬ niajacych powstanie prepolimeru, w którym w za¬ sadzie wszystkie grupy koncowe sa grupami izo- cyjanianowymi. Warunki tej reakcji, tzn. stosowane 50 katalizatory, temperatura i czas sa znane i nie wymagaja opisywania ich tutaj.Jako prepolimer rozumie sie takze taki prepo¬ limer, w którym koncowe grupy izocyjanianowe sa zablokowane wielofunkcyjnymi zwiazkami wodo- 55 rotlenowymi lub zawierajacymi reaktywny wodór i który wykazuje reaktywnosc, wlasciwa izocyja¬ nianom, tylko w podwyzszonej temperaturze, w której grupy izocyjanianowe ulegaja ponownej aktywacji. Np. dwuizocyjanian toluilenu i trójme- eo tylolopropan, zablokowane fenolem, reaguja jak prepolimer izolacyjanianowy po ogrzaniu do tem¬ peratury 149,5°C.Takie blokowe prepolimery reaguja (sieciuja) z polieterami lub poliestrami zakonczonymi grupa- 65 mi wodorotlenowymi lub z mieszaninami polie-96160 strów zakojczonych grupami wodorotlenowymi i wielofunkcyjnych amin lub z mieszaninami wie¬ lofunkcyjnych polieterów, zakonczonych grupami wodorotlenowymi i wielofunkcyjnych amin (talach jak MOCA, MDA), metyleno-o-chlorodwuaniliny i metylenodwuaniliny.W celu otrzymania elastomeru poli(eter)ureta- nowego pozbawionego porów, prepolimer poliolo- wy poddaje sie reakcji z okreslonym poliolem w warunkach zapobiegajacych powstawaniu porów, to znaczy przy calkowitym braku w srodowisku reakcji materialu powodujacego powstawanie po¬ rów. Jako pory rozumie sie zamkniete komórki, których powstawanie powoduja materialy poro- twórcze, takie jak dwutlenek wegla bedacy pro¬ duktem reakcji izolacyjanianu z woda, Freon RTM lub powietrze, zmieszane z cieklymi reagentami.Korzystne reagenty stanowia aromatyczne dwu- izocyjaniany i poliók^ypropylenodiol lub triolowe polioksypropylenowe pochodne alkanotrioli w któ¬ rych reszta alkanowa zawiera 3—6 atomów wegla.Pozadane jest aby w reakcji, prowadzacej do otrzymania poli(eter)uretanu, tzn. pomiedzy pre- polimerem i poliolem, znaczna ilosc poliolu stano¬ wila pochodna triolowa. • Aby otrzymac elastomer poli(ester)uretanowy, pozbawiony porów, prepolimer poliestrowy podda¬ je sie reakcji z okreslonym poliestrem w warun¬ kach zapobiegajacych powstawaniu porów, to zna¬ czy przy calkowitym braku w srodowisku reakcji materialu powodujacego powstawanie porów.Dla otrzymania elastomeru poli(eter)uretanowego lub poli(ester)uretanowego, pozbawionego porów, poddaje sie takze reakcji blokowany prepolimer z odpowiednim polieterem lub poliestrem, przy czym reakcje prowadzi sie w odpowiednio pod¬ wyzszonej temperaturze, pozwalajacej na przy¬ wrócenie reaktywnosci zablokowanych grup izo- lacyjanianowych prepolimeru, przy calkowitym traku w strefie reakcji materialów powoduja¬ cych powstawanie porów.Prostote sposobu wytwarzania pneumatycznej opony wedlug wynalazku nie ulegaja splaszczeniu po przebiciu opisano nizej.Jesli opona ma wewnatrz detke, usuwa sie ja.W obreczy kola wierci sie odpowiedni otwór do wprowadzania cieklego materialu wypelniajacego.W wiekszosci przypadków wystarczajacy jest gwin¬ towany otwór do pomieszczenia dwustronnego kur¬ ka o srednicy 12,7 mm. Jednakze w duzych opo¬ nach zamontowanie kurka o srednicy 19,05 mm przyspiesza napelnianie. Wnetrze karkasu opony czysci sie sprezonym powietrzem i unika obecnos¬ ci w nim wody, która moze powodowac powsta¬ wanie porów w poliuretanie. Przeciecia szczeliny i ubytki w obreczy nalezy wypelnic odpowiednim srodkiem latajacym. W celu przymocowania opo¬ ny do obreczy kola i uszczelnienia drobnych prze¬ cieków obrzeze opony i obrecz kola pokrywa sie klejem.* Opone zamontowana na kole umieszcza sie w pozycji pionowej tak, aby zawór napelniajacy (kurek) znalazl sie w jej dolnej czesci.W górnej czesci opony, lezacej naprzeciw za¬ woru napelniajacego (w najwyzej polozonym punk¬ cie opony) wierci sie otwór o srednicy 3,175 mm, stanowiacy wylot uchodzacych gazów (powietrza) podczas wtryskiwania do opony cieklego materialu wypelniajacego.Reagenty tworzace material wypelniajacy ppcho- dza z dwóch pojemników. Jeden z nich zawiera prepolimer izocyjanianowy a drugi poliol lub po¬ liester, odpowiednio dobrany do rodzaju prepoli¬ meru. Stosuje sie zbiornik, taki jak kociol cisnie¬ niowy, korzystnie wyposazony w mieszadlo. (Do io mieszania reagentów nie mozna uzywac powietrza ani gazu, gdyz powoduja one powstawanie porów w wytwarzanym tworzywie poliuretanowym. Rów¬ niez zbiornik oraz przewody doprowadzajace ma¬ terialy do wnetrza opony nie moga zawierac wo- dy lub innych substancji, które w produkcie po¬ liuretanowym moga dzialac jak srodki powoduja¬ ce powstawanie porów. Przewód doprowadzajacy, korzystnie rura z, tworzywa sztucznego, laczy dno zbiornika z zaworem wlotowym.Reagenty wprowadza sie do zbiornika z mie¬ szadlem w koniecznych proporcjach i dokladnie miesza. Stwierdzono, ze doskonale wyniki osiaga sie przez takie dopasowanie równowagi pomiedzy grupami izocyjanowymi i wodorotlenowymi, aby uzywac równo wagowe lub objetosciowe ilosci obu regentów. Dla ulatwienia, jeden z reagentów za¬ barwia sie na zólto a drugi na niebiesko. Calko¬ wite zmieszanie reagentów w zbiorniku wskazuje otrzymanie w nim cieczy o jednolitym, zielonym zabarwieniu.Czas reakcji reagentów jest tak dobrany^ aby umozliwic mieszanie i przechowywanie, zanim ze¬ lowanie zacznie przeszkadzac w usuwaniu mate¬ rialu ze zbiornika. Latwo osiaga sie czas przecho- wywania w zbiorniku w temperaturze pokojowej wynoszacy 2—8 godzin, co pozwala na realizacje sposobu wedlug wynalazku bez zbytniego pospie¬ chu. t Wymieszany ciekly material wypelniajacy ko- ^0 rzystnie przesyla sie ze zbiornika pod cisnieniem powietrza lub azotu.Gdy ciecz zaczyna wyplywac przez otwór wy¬ lotowy w oponie, zamyka sie zawór doprowadza- jaacy, a otwór wylotowy uszczelnia wkretem z bla- 45 chy metalowej. Nastepnie ponownie otwiera sie zawór wlotowy i pozwala na wyrównanie cisnienia w oponie i w zbiorniku cisnieniowym. (W przy¬ padku kól napedzajacych zaleca sie, aby cisnie¬ nie w oponie doprowadzic do cisnienia zalecane¬ go przez producenta jako cisnienie robocze opo¬ ny). Ponownie, zamyka sie zawór wlotowy i odla¬ cza od weza doprowadzajacego material wypelnia¬ jacy.Opone zamontowana na kole kladzie sie pozio¬ mo i w tej pozycji material wypelniajacy podda¬ je sie sieciowaniu. Sugeruje sie nastepujace wa- runki^ sieciowania: 7 dni w temperaturze 22,2°C, 12 godzin w temperaturze 48,9°C i 8 godzin w temperaturze 71°C. Oczywiscie, mozna takze stoso¬ wac inne warunki sieciowania.Po usieciowaniu usuwa sie zawór wlotowy i za¬ stepuje go gwintowanym wkrecanym korkiem.Usuwa sie takze wkret z blachy. Material wypel¬ niajacy ulega sieciowaniu jeszcze w ciagu 30 dni es Prac^' 50 6096160 8 Raz usieciowane elastomery^ poliuretanowe staja sie nierozpuszczalne. Dlatego wazne jest nie¬ zwloczne oczyszczenie wszystkich urzadzen. Odpo¬ wiednimi rozpuszczalnikami do tego celu sa. ksy¬ len, toluen, chlorek metylenu, aceton i metyloety- loketon.Korzystnie stosuje sie aromatyczne dwuizocyja- niany, pplioksypropylenodiol i tiolowa polioksy- propylenowa pochodna alkanotriolu, w której gru¬ pa alkanowa zawiera 3—6 atomów wegla. Korzyst¬ nie takze, gdy w reakcji otrzymywania poli/eter /uretanu jako reagent stosuje sie w znacznej ilosci wspomniana poprzednio pochodna tiolowa.W szczególnie korzystnej postaci sposobu wed¬ lug wynalazku prepolimer sporzadza sie z dwu- izocyjanianu touilenu i triolowej polioksypropy- lenowej pochodnej gliceryny o ciezarze czasteczko¬ wym okolo 3000 i prepolimer ten poddaje sie re¬ akcji z mieszanina polioksypropylenodiolu o cie¬ zarze czasteczkowym okolo 2000 i wspomnianej pochodnej triolowej, przy czym mieszanina ta ma ciezar równowaznikowy wynoszacy okolo 1000.W przypadku prepolimeru blokowanego, mozna go wstepnie mieszac' z reagentami i przechowy¬ wac, jako przedmieszke, gdyz reakcja nie zajdzie do czasu, dopóki mieszanina taka nie zostanie ogrzana do odpowiedniej temperatury. W takim przypadku nie potrzeba mieszac reagentów i mie¬ szanine wtryskuje sie bezposrednio do wnetrza opony.Dla wytwarzania opon wedlug wynalazku ko¬ nieczne jest utworzenie ukladu skladajacego sie z dwóch pojemników, z których jeden zawiera opi¬ sany poprzednio prepolimer izocyjanianowy, a dru¬ gi — poliol lub poliester, w zaleznosci od rodzaju prepolimeru. Taki uklad dwóch pojemników po¬ zwala osobie niewykwalifikowanej na wytwarza¬ nie opon sposobem wedlug wynalazku.Zrozumiale jest, ze blokowany prepolimer mie¬ sza sie, w zaleznosci od potrzeby, z odpowiednim poliestrem lub polieterem i zaladowuje i/lub ma¬ gazynuje w zwyklej temperaturze w jednym po¬ jemniku i stosuje do wytwarzania produktu ela¬ stomerowego wedlug wynalazku, pozbawionego po¬ rów, jako uklad jednoskladnikowy.Opona wypelniona elastycznym materialem po¬ liuretanowym, nie^ ulegajaca splaszczeniu pod wplywem przebicia, wytworzona sposobem wedlug wynalazku, sklada sie z karkasu opony pneuma¬ tycznej zamontowanego na obreczy kola i co naj¬ mniej czesciowo zawartego w nim elastycznego materialu poliuretanowego stanowiacego wypelnia¬ nie karkasu, calkowicie pozbawionego porów, przy czym elastyczny material poliuretanowy jest pro¬ duktem reakcji prepolimeru z drugim reagentem prowadzonej w warunkach zapobiegajacych po¬ wstawaniu porów przy czym prepolimer otrzymuje sie w reakcji organicznego poliizocyjaniami z wie¬ lofunkcyjnym polieterem zakonczonym grupami wodorotlenowymi lub z wielofunkcyjnym polie¬ strem zakonczonym grupami wodorotlenowymi i wszystkie grupy koncowe w otrzymanym prepo- limerze sa grupami izocyjanianowymi lub konco¬ we grupy otrzymanego prepolimeru sa tak zablo¬ kowane aby wykazywaly reaktywnosc wlasciwa , 40 45 50 55 60 65 izocyjanianom tylko w podwyzszonej temperatu¬ rze, zas drugi reagent stanowi wielofunkcyjny po- lieter zakonczony grupami wodorotlenowymi w przypadku gdy prepolimer stanowi produkt reakcji wielofunkcyjnego polieteru, przy czym elastyczny material pozbawiony porów stanowi wówczas po- li/eter/uretan, lub drugi reagent stanowi wielo¬ funkcyjny poliester zakonczony grupami wodoro¬ tlenowymi w przypadku, gdy prepolimer stanowi produkt reakcji wielofunkcyjnego poliestru, przy czym elastyczny material pozbawiony porów sta¬ nowi wówczas poli/ester/uretan.W korzystnej postaci opony, wytworzonej spo¬ sobem wedlug wynalazku material wypelniajacy jest calkowicie ograniczony karkasem i obrecza kola pojazdu, na którym zamontowana jest opona.Szczególnie korzystna opona pneumatyczna wy¬ pelniona elastycznym materialem poliuretanowym nie ulegajaca splaszczeniu pod wplywem przebicia t wytworzona sposobem wedlug wynalazku sklada sie z karkasu opony pneumatycznej i elastome- rycznego materialu wypelniajacego, pozbawionego porów i ograniczonego karkasem opony i obrecza kola, na którym opona ta jest zamontowana, przy czym elastomeryczny material wypelniajacy stano- , wi produkt reakcji: prepolimeru otrzymanego w reakcji (16 czesci) wszystkie czesci podano jako czesci wagowe) dwuizocyjanianu toluilenu o wza¬ jemnym stosunku izomerów 80:20 i 84 czesci trój- wodorotlenowej polioksypropylenowej ' pochodnej gliceryny o ciezarze czasteczkowym okolo 3000, przy udziale jako katalizatora 0,03 czesci okte- nianu cynawego, otrzymywanego w temperaturze pokojowej, przy czym teoretyczna zawartosc wol¬ nych grup izocyjanianowych w prepolimerze wy¬ nosi 4,2%, a jako ciezar równowaznikowy 100Cr z mieszanina diolu polioksypropylenowego o cieza¬ rze czasteczkowym okolo 2000 i triolowej wspom¬ nianej poprzednio trójwodorotlenowej polioksy¬ propylenowej pochodnej gliceryny, przy czym cie¬ zar równowaznikowy tej mieszaniny wynosi okolo 1000; zas prepolimer i mieszanine polioli podda¬ je sie reakcji w równych wagowych ilosciach w obec¬ nosci 0,02 czesci oktenianu cynawego jako katali¬ zatora; po czym ciekly produkt reakcji sieciuje sie w ciagu 12 godzin w temperaturze 71°C, otrzy¬ mujac elastyczny produkt pozbawiony porów.Opona wytworzona sposobem wedlug wynalazku jest pokazana w przykladzie wykonania na Ty- sunku, który przedstawia przekrój poprzeczny opo¬ ny, zamontowanej na obreczy kola, wyposazonej w swiezo utworzony otwór, przez który wprowa¬ dza sie do wnetrza opony ciekly material wypel¬ niajacy w celu wypelnienia jej elastycznym, po¬ zbawionym porów materialem elastomerycznym.Rysunek przedstawia opone z karkasem 11 po¬ siadajacym bieznik 13, zamontowana na obreczy nie pokazanego kola pojazdu. W obreczy 1S znajduje sie gwintowany otwór (nie oznaczony na rysunku numerem), w którym umieszczony jest gwintowany korek 17. Przestrzen zawarta pomie¬ dzy obrecza 15, a karkasem 11 wypelniona jest opisanym elastomerycznym materialem poliureta¬ nowym 19, pozbawionym porów. Rysunek ten96160 przedstawia korzystne wykonanie opony wytwo¬ rzonej sposobem wedlug wynalazku..Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do stoso¬ wania w odniesieniu do wszelkich rodzajów opon pneumatycznych, poczawszy od opon rowerowych az do opon gigantów, niezaleznie od tego czy sa to opony bezdetkowe, czy tez opony z detka. Po¬ zwala on na wytworzenie opon trwalszych w eks¬ ploatacji, w których podczas pracy ppony wydzie¬ laja sie mniejsze ilosci ciepla niz w oponach za¬ wierajacych wypelnienie porowate.Przyklady I—IV. Ponizsze przyklady przed¬ stawiaja rózne postacie elastromeru wedlug wyna¬ lazku. W kazdym przykladzie pod pojeciem dwu- izocyjaniami rozumie sie dwuizocyjanian toluilenu (TDI) w stosunku izomerów 80:20. Jako kataliza¬ tor reakcji wytwarzania zarówno prepolimeru jak i poliuretanu, w kazdym z tych przykladów sto¬ suje sie oktenian cynawy. Reagenty diodowe sta¬ nowia polioksypropylenodiole o srednim ciezarze czasteczkowym, wynoszacym w przykladzie I 4000, a w przykladzie II 2000.Triole stanowia polioksypropylenowe pochodne gliceryny o srednim ciezarze czasteczkowym i cie¬ zarze równowaznikowym wynoszacym odpowied¬ nio w przykladzie I 5000 i 1500, w przykladzie II 3000 i 1500 w przykladzie III 4500 i 1500.W przykladzie IV jako poliester stosuje sie po- li/adypinian etylenowy/ glikol o ciezarze równo¬ waznikowym 625.We wszystkich przykladach prepolimer tworzy sie, . poddajac reakcji w temperaturze pokojowej podane dalej Jlosci TDI i poliólu lub poliestru.Nastepnie okresla sie jego ciezar równowazniko¬ wy i oblicza teoretyczna ilosc wolnych grup izo- cyjanianowych. Tak sporzadzony prepolimer pod¬ daje sie w temperaturze pokojowej reakcji z po- liolem lub z poliestrem, a otrzymany produkt sie¬ ciuje sie w ciagu 12 godzin w temperaturze 71°C w przypadku poli/eter/uretanu, a w ciagu 10 go¬ dzin w temperaturze 93,3°C w przypadku poli/ester/ /uretanu.Dla wszystkich otrzymanych produktów oznacza sie: twardosc twardosciomierzem, skala A, wytrzy¬ malosc na rozciaganie w kg/cm2, wydluzenie przy zerwaniu i odksztalcenie trwale przy sciskaniu.Wszystkie ilosci w przykladach podano wagowo. f—.— Prepolimer jTDI iKatalizator jTeoretyczna ilosc wolnych grup NCO Równowaznik wagowy I Reakcja poliuretanowa Prepolimer Katalizator Twardosc, Skala A Wytrzymalosc na rozciaganie kg/cm2 Wydluzenie przy zerwaniu Odksztalcenie trwale przy sciskaniu Przyklad I diol 90,34 9,63 0^03 2,74 */• 1527 50,00 triol 49,97 0,03 8 13,11 100 °/o 7 °/o Przyklad II triol 83,91 16,06 0,03 4,23 °/o 993 49,94 triol diol 49'94 0,03 ! 1 9,58 i 250 °/o | 0 ¦•/• Przyklad III - triol 88,65 11,32 • Q,03 2,98 °/o 1400 triol 53,07 0,03 13,4 320 °/o o •/•¦ , | Przyklad IV Prepolimer Poliester TDI Katalizator Teoretyczna ilosc wolnych grup NCO Równowaznik wagowy Reakcja poliuretanowa Poliester Prepolimer Katalizator Twardosc Skala A Wytrzymalosc na rozciaganie kg/cm2 Wydluzenie przy zerwaniu Odksztalcenie trwale przy sciskaniu 1 75,73 24,24 l Q,03 6,8 °/o 615 49,97 50,00 0,03 43 109,28 510 •/• 0,65 •/• | 50 55 60 65 Przyklad V. Poddajac reakcji glikol poliady- pinianu etylowego o srednim ciezarze równowazni¬ kowym 650 z dwuizocyjanianem toluilenu wytwa¬ rza sie prepolimer zakonczony grupami izocyjania- nowymi, zawierajacy 6,95 % wolnych grup NCO.Glikol poliadypinianu etylenowego o ciezarze rów¬ nowaznikowym 625 wytwarzany jest przez firme Indpol Corporation of Cucamonga, Kalifornia, pod nazwa handlowa „Estrol 600". Miesza sie doklad¬ nie 57 czesci wagowych otrzymanego prepolimeru z 43 czesciami Estrolu 600, do którego przedtem dodaje sie jako katalizator* 0,03 °/o oktenianiu cy- nawego. Mieszanie prowadzi sie mechanicznie lub recznie w ciagu 5 minut w temperaturze pokojo¬ wej, to znaczy w okresie czasu wystarczajacyms do zmieszania kolorów obu skladników, które wczes¬ niej barwi sie na rózne kolory aby ulatwic okres¬ lenie, kiedy nastapi odpowiednie wymieszanie.Otrzymana mieszanine o okreslonym okresie przy-96 160 11 12 datnosci wtryskuje sie nastepnie do opony zamon¬ towanej na obreczy kola, przygotowanej jak opisa¬ no poprzednio i sieciuje w ciagu 12 godzin w tem¬ peraturze 93,3°C.Usieciowany produkt ma nastepujace wlasciwosci: Wytrzymalosc na rozciaganie — 98,7 kg/cm2, wy¬ dluzenie przy zerwaniu — 500%, wytrzymalosc na rozdzieranie (naciecie C) =12,24 — 13,5, twardosc, skala A — ±30." Wlasciwoscix fizyczne usieciowanego materialu zmieniaja sie w ograniczonym zakresie w zalezno¬ sci od wzajemnego stosunku ilosci Estrol 600 do prepolimeru.Stwierdzono, ze 50 czesci Estrol 600 zmieszanych z 50 czesciami prepolimeru daje wulkanizat o twar¬ dosci 43, skala A. Twardosc ta obniza sie, gdy zmienic proporcje mieszaniny w granicach 40 cze¬ sci prepolimeru i 60 czesci Estrol 600 — 60 czesci prepolimeru i 40 czesci Estrol 600L Przy takim sto¬ sunku wagowym skladników otrzymuje sie produkt o twardosci 25—43 w skali A.Przyklad VI. Próby eksploatacyjne na drodze.Opony dwóch popularnych rozmiarów (8,25 iX 15 i ,00 X 15) stosowane do wózków kopalnianych na¬ pelnia sie sposobem wedlug wynalazku, uzywajac reagentów jak w przykladzie II w takiej ilosci, aby uzyskac opony pneumatyczne wypelnione mate¬ rialem pozbawionym porów. W handlu dostepne sa opony o tych rozmiarach, wypelnione porowatym materialem o zamknietych porach.Bada sie ugiecie opon konwencjonalnych, wy¬ pelnionych powietrzem, opon wypelnionych mate¬ rialem porowatym i opon wytworzonych sposobem wedlug wynalazku wypelnionych materialem poz¬ bawionym porów. W zakresie takich samych jed¬ nostkowych obciazen, opony wytwarzane sposobem wedlug wynalazku wypelnione materialem pozba¬ wionym porów zachowuja sie tak samo jak opony wypelnione powietrzem. W warunkach nadmiernego obciazenia, opony wytwarzane sposobem wedlug wynalazku wypelnione materialem pozbawionym porów wykazuja mniejsze ugiecie niz opony wy¬ pelnione powietrzem. Ponadto, sa one lepsze od opon wypelnionych materialem porowatym zarówno w warunkach obciazenia normalnego jak, i w wa¬ runkach przeciazenia.Próby laboratoryjne wykazaly zdecydowanie ko¬ rzystniejsza charakterystyke opon wytworzonych sposobem wedlug wynalazku niz opon wypelnio¬ nych materialem porowatym pod wzgledem wy¬ twarzania ciepla.Opony ciezarowe typu drogowego o zeberkowym biezniku, wypelnione materialem wedlug wynalazku pozbawionym porów, wySazuja w czasie, eksploata¬ cji temperature nizsza srednio o 26,7°C niz takie same opony wypelnione materialem porowatym.Opony ciezarowe typu trakcyjnego z bieznikiem o konstrukcji poprzecznych wystepów wypelnione pozbawionym porów materialem wedlug wynalazku odznaczaja sie doskonalymi wlasciwosciami eksplo¬ atacyjnymi przy predkosciach do 96,56 km/godzine.Podczas ciaglej eksploatacji w ciagu 5 godzin przy predkosci 96,56 — 112,65 km/godzine rozpoczyna sie nadmierne wydzielanie ciepla w oponie.Opony ciezarowe ó bardzo glebokim biezniku ze¬ berkowym typu MiL, wypelnione porowatym, ma¬ terialem, przy jezdzie z predkoscia 96,56 km/go¬ dzine zapalaja sie juz po kilku kilometrach prze¬ biegu. Opony wedlug wytworzonego sposobem wy- nalazku, wypelnione materialem pozbawionym po¬ rów, nie zawodza w tej próbie.Opony radialne typu GR70-15, wypelnione mate¬ rialem wedlug wynalazku, pozbawionym porów, poddaje sie próbie przebiegu na wewnetrznym próbnym kole, badajace stabilizacje cieplna opony.Jedna opona wykazala „wysoka" temperature po przebiegu w ciagu 6 godzin z predkoscia 128,74 km/gódzine., Wszystkie inne opony, poddane tej próbie, wy- kazaly po 6 godzinach przebiegu z ta predkoscia zadawalajaca temperature.Z prób tych wynika, ze elastomeryczny mate¬ rial wypelniajacy, pozbawiony porób posiada cha¬ rakterystyke, dzieki której nadaje sie do stosowa- nia jako material wypelniajacy do opon pneuma¬ tycznych. / PL PL PL PL PL PL PL