用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201611266226.1 | 申请日 | 2016-12-31 | 公开(公告)号 | CN106854273A | 公开(公告)日 | 2017-06-16 |
| 申请人 | 山东一诺威聚氨酯股份有限公司; | 发明人 | 甘经虎; 孙清峰; 王翠; 李海朝; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于聚 氨 酯合成领域，具体涉及一种用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料及其制备方法。所述组合料，由A组分和B组分按 质量 比100：90‑110混合制成，其中，A组分由聚醚多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂制成；B组分的‑NCO的质量含量为16‑20％，由如下重量百分数的原料制成：聚醚多元醇30‑45％；异氰酸酯55‑70％；聚醚多元醇和异氰酸酯的总和为100％，B组分中还加入储存稳定剂，含量为10ppm。本发明用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料性能高，伸长率能够达到400‑580％、拉伸强度为6.0‑6.5MPa，落地回弹率达60％，压缩形变率比市售料降低了100‑150％；所述制备方法简单易行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料，其特征在于：由A组分和B组分按质量比 |
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| 说明书全文 | 用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于聚氨酯合成领域，具体涉及一种用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料及其制备方法。 背景技术[0002] 聚氨酯发泡产品因其具有耐磨、动态性能优异、缓冲性能好等特点，被广泛应用于轮胎的制备。聚氨酯轮胎具有耐针扎、优异的耐酸碱性，越来越得到大家认可，但随着人们要求的提高，开发一种伸长率高、拉伸强度高、回弹率高、压缩形变低的聚氨酯轮胎来满足人们的需求显得迫在眉睫。例如：手术床用轮胎因其需要长时间静止，要求更小的压缩形变；而高档童车轮胎需要高的回弹来缓冲地面波动。 [0003] 专利CN 102250313 A公开了一种用于聚氨酯发泡轮胎的自结皮微孔弹性体组合物，此发明制备的轮胎伸长率为200％左右，仅能用于仓库推车等中低端使用。但是对于高档童车及病床用轮胎则显得无能为力。 发明内容[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料，具有伸长率高、拉伸强度高、压缩形变低、回弹率高、环保无污染的特点，本发明同时提供其简单易行的制备方法。 [0006] 本发明所述的用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料，由A组分和B组分按质量比100：90-110混合制成，其中， [0007] A组分由聚醚多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂制成，以聚醚多元醇重量百分数为100％计，扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂用量占聚醚多元醇用量的重量百分数如下： [0008] 扩链剂10-20％，交联剂0.3-1.5％、泡孔稳定剂0.3-0.6％、发泡剂0.5-0.8％、催化剂0.3-2.0％； [0009] B组分的-NCO的质量含量为16-20％，由如下重量百分数的原料制成： [0010] 聚醚多元醇 30-45％； [0011] 异氰酸酯 55-70％； [0012] 聚醚多元醇和异氰酸酯的总和为100％，B组分中还加入储存稳定剂，含量为10-30ppm。 [0013] 所述的聚醚多元醇的平均官能度为2-4，数均分子量为1000-4000。 [0014] 优选地，所述的聚醚多元醇的平均官能度为2-3，数均分子量为1000-3000。 [0015] 优选地，所述的聚醚多元醇为PTMG-2000或PTMG-1000，韩国晓星集团市售产品。 [0016] 所述的扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或一缩二丙二醇中的一种或几种的混合物。 [0017] 所述的交联剂为甘油、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或几种的混合物。 [0019] 所述的发泡剂为水。 [0020] 所述的催化剂为叔胺类催化剂。 [0021] 所述的叔胺类催化剂为A-33、A-1或C-225(市售，美国GE公司)。 [0023] 所述的储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。 [0024] 所述的高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料的制备方法，包括以下步骤： [0025] A组分：将聚醚多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、催化剂和发泡剂依次投入反应釜中，室温下搅拌均匀，即得A组分产品； [0026] B组分：将聚醚多元醇投入反应釜中，搅拌下加入部分异氰酸酯及储存稳定剂，升温至80-85℃，保温反应1.5-2.5小时后，加入剩余异氰酸酯，搅拌20-40分钟，取样检测，合格后充N2，即得B组分产品。 [0027] 所述的部分异氰酸酯为纯MDI、MDI-50或多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或几种的混合物。 [0028] 所述的剩余异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI。 [0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下： [0030] (1)本发明用于高性能轮胎的聚氨酯发泡组合料性能高，伸长率能够达到400-580％、拉伸强度为6.0-6.5MPa，落地回弹率达60％，压缩形变率比市售料降低了100- 150％。 [0031] (2)本发明采用全水发泡，环保无污染，更加符合人们对高性能轮胎的要求。 [0032] (3)本发明制备方法简单易行。 具体实施方式[0033] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限定本发明。 [0034] 实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。 [0035] 实施例1 [0036] A组分料：分别称取PTMG-2000 100kg，乙二醇14kg，甘油0.6kg，AK-7703 0.5kg，A-33 1.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。 [0037] B组分料：称取PTMG-1000 100kg置于釜中，开搅拌加入2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯150kg、磷酸1g，缓慢升温至80℃，保温反应1.5小时，加入碳化二亚胺改性MDI 10kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。 [0038] 将A组分料和B组分料按质量比100：100混合，即得产品组合料。 [0039] 实施例2 [0040] A组分料：分别称取PTMG-2000 100kg，乙二醇14kg，甘油0.6kg，AK-7703 0.5kg，A-33 1.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。 [0041] B组分料：称取PTMG-2000 100kg置于釜中，开搅拌加入2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯135kg、磷酸1.5g，缓慢升温至82℃，保温反应1.5小时，加入碳化二亚胺改性MDI 10kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。 [0042] 将A组分料和B组分料按质量比100：90混合，即得产品组合料。 [0043] 实施例3 [0044] A组分料：分别称取PTMG-2000 100kg，1,4-丁二醇16kg，甘油0.6kg，AK-7703 0.5kg，A-33 1.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。 [0045] B组分料：称取PTMG-2000 100kg置于釜中，开搅拌加入2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯135kg、苯甲酰氯2g，缓慢升温至85℃，保温反应1.5小时，加入碳化二亚胺改性MDI 10kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。 [0046] 将A组分料和B组分料按质量比100：110混合，即得产品组合料。 [0047] 实施例4 [0048] A组分料：分别称取PTMG-1000 100kg，丙二醇和乙二醇10kg，二乙醇胺0.3kg，DC-193 0.3kg，A-1 0.3kg，水0.5kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。 [0049] B组分料：称取PTMG-1000 100kg置于釜中，开搅拌加入4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯180kg、苯甲酰氯2g，缓慢升温至80℃，保温反应1.5小时，加入碳化二亚胺改性MDI 10kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。 [0050] 将A组分料和B组分料按质量比100：95混合，即得产品组合料。 [0051] 实施例5 [0052] A组分料：分别称取PTMG-2000 100kg，一缩二丙二醇20kg，三乙醇胺1.5kg，DC3043 0.6kg，C-225 2.0kg，水0.8kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。 [0053] B组分料：称取PTMG-1000 100kg置于釜中，开搅拌加入2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯110kg、磷酸1g，缓慢升温至80℃，保温反应1.5小时，加入碳化二亚胺改性MDI 10kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。 [0054] 将A组分料和B组分料按质量比100：105混合，即得产品组合料。 [0055] 分别对采用市售组合料与实施例1-5制得的组合料生产的发泡轮胎进行性能检测，检测结果见表1。 [0056] 表1采用市售组合料与实施例1-5制得的组合料生产的发泡轮胎的性能检测数据[0057]项目 市售组合料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 3 密度(kg/m) 520 530 525 528 521 526 硬度(邵A) 72 70 71 70 72 71 落地回弹(％) 35 50 53 60 55 58 压缩形变率(％) 24 10 12 13 11 15 伸长率(％) 200 350 580 400 460 500 拉伸强度(MPa) 4 6.2 6.5 6.5 6.3 64 [0058] 注：压缩形变率指在温度75℃时的相同大小的压力作用在制品相同时间，当压力撤去后制品未能恢复的距离与试片开始时的距离的比值，该比值越低，压缩形变率越好。 [0059] 由表1数据看出，本发明提供的组合料生产的聚氨酯发泡轮胎能够更好地应用于高档童车、手术车等。 |
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