本發(fā)明屬于聚氨酯合成領(lǐng)域，具體涉及一種用于高性能輪胎的聚氨酯發(fā)泡組合料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品因其具有耐磨、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異、緩沖性能好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于輪胎的制備。聚氨酯輪胎具有耐針扎、優(yōu)異的耐酸堿性，越來(lái)越得到大家認(rèn)可，但隨著人們要求的提高，開(kāi)發(fā)一種伸長(zhǎng)率高、拉伸強(qiáng)度高、回彈率高、壓縮形變低的聚氨酯輪胎來(lái)滿足人們的需求顯得迫在眉睫。例如：手術(shù)床用輪胎因其需要長(zhǎng)時(shí)間靜止，要求更小的壓縮形變；而高檔童車(chē)輪胎需要高的回彈來(lái)緩沖地面波動(dòng)。專(zhuān)利CN102250313A公開(kāi)了一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，此發(fā)明制備的輪胎伸長(zhǎng)率為200％左右，僅能用于倉(cāng)庫(kù)推車(chē)等中低端使用。但是對(duì)于高檔童車(chē)及病床用輪胎則顯得無(wú)能為力。CN1986592A報(bào)道了一種提高聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品性能的方法，但是其應(yīng)用比較局限，一般應(yīng)用于聚氨酯鞋墊料及鞋底料中。不能在聚氨酯發(fā)泡輪胎中應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于高性能輪胎的聚氨酯發(fā)泡組合料，具有伸長(zhǎng)率高、拉伸強(qiáng)度高、壓縮形變低、回彈率高、環(huán)保無(wú)污染的特點(diǎn)，本發(fā)明同時(shí)提供其簡(jiǎn)單易行的制備方法。本發(fā)明所述的用于高性能輪胎的聚氨酯發(fā)泡組合料，由A組分和B組分按質(zhì)量比100：90-110混合制成，其中，A組分由聚醚多元醇、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、泡孔穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和催化劑制成，以聚醚多元醇重量百分?jǐn)?shù)為100％計(jì)，擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、泡孔穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和催化劑用量占聚醚多元醇用量的重量百分?jǐn)?shù)如下：擴(kuò)鏈劑10-20％，交聯(lián)劑0.3-1.5％、泡孔穩(wěn)定劑0.3-0.6％、發(fā)泡劑0.5-0.8％、催化劑0.3-2.0％；B組分的-NCO的質(zhì)量含量為16-20％，由如下重量百分?jǐn)?shù)的原料制成：聚醚多元醇30-45％；異氰酸酯55-70％；聚醚多元醇和異氰酸酯的總和為100％，B組分中還加入儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，含量為10-30ppm。所述的聚醚多元醇的平均官能度為2-4，數(shù)均分子量為1000-4000。優(yōu)選地，所述的聚醚多元醇的平均官能度為2-3，數(shù)均分子量為1000-3000。優(yōu)選地，所述的聚醚多元醇為PTMG-2000或PTMG-1000，韓國(guó)曉星集團(tuán)市售產(chǎn)品。所述的擴(kuò)鏈劑為乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或一縮二丙二醇中的一種或幾種的混合物。所述的交聯(lián)劑為甘油、二乙醇胺或三乙醇胺中的一種或幾種的混合物。所述的泡孔穩(wěn)定劑為DC-193、DC3043或AK-7703。DC-193和DC3043為美國(guó)空氣化工產(chǎn)品有限公司市售產(chǎn)品。AK-7703為南京德美世創(chuàng)化工有限公司市售產(chǎn)品。所述的發(fā)泡劑為水。所述的催化劑為叔胺類(lèi)催化劑。所述的叔胺類(lèi)催化劑為A-33、A-1或C-225(市售，美國(guó)GE公司)。所述的異氰酸酯為碳化二亞胺改性MDI與純MDI、MDI-50或多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。所述的儲(chǔ)存穩(wěn)定劑為磷酸或苯甲酰氯。所述的高性能輪胎的聚氨酯發(fā)泡組合料的制備方法，包括以下步驟：A組分：將聚醚多元醇、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、泡孔穩(wěn)定劑、催化劑和發(fā)泡劑依次投入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌均勻，即得A組分產(chǎn)品；B組分：將聚醚多元醇投入反應(yīng)釜中，攪拌下加入部分異氰酸酯及儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，升溫至80-85℃，保溫反應(yīng)1.5-2.5小時(shí)后，加入剩余異氰酸酯，攪拌20-40分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2，即得B組分產(chǎn)品。所述的部分異氰酸酯為純MDI、MDI-50或多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。所述的剩余異氰酸酯為碳化二亞胺改性MDI。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：(1)本發(fā)明用于高性能輪胎的聚氨酯發(fā)泡組合料性能高，伸長(zhǎng)率能夠達(dá)到400-580％、拉伸強(qiáng)度為6.0-6.5MPa，落地回彈率達(dá)60％，壓縮形變率比市售料降低了100-150％。(2)本發(fā)明采用全水發(fā)泡，環(huán)保無(wú)污染，更加符合人們對(duì)高性能輪胎的要求。(3)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單易行。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。實(shí)施例中用到的所有原料除特殊說(shuō)明外，均為市購(gòu)。實(shí)施例1A組分料：分別稱(chēng)取PTMG-2000100kg，乙二醇14kg，甘油0.6kg，AK-77030.5kg，A-331.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均勻，密封保存，備用。B組分料：稱(chēng)取PTMG-1000100kg置于釜中，開(kāi)攪拌加入2,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯150kg、磷酸1g，緩慢升溫至80℃，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，加入碳化二亞胺改性MDI10kg。攪拌20分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2放料，備用。將A組分料和B組分料按質(zhì)量比100：100混合，即得產(chǎn)品組合料。實(shí)施例2A組分料：分別稱(chēng)取PTMG-2000100kg，乙二醇14kg，甘油0.6kg，AK-77030.5kg，A-331.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均勻，密封保存，備用。B組分料：稱(chēng)取PTMG-2000100kg置于釜中，開(kāi)攪拌加入2,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯135kg、磷酸1.5g，緩慢升溫至82℃，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，加入碳化二亞胺改性MDI10kg。攪拌20分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2放料，備用。將A組分料和B組分料按質(zhì)量比100：90混合，即得產(chǎn)品組合料。實(shí)施例3A組分料：分別稱(chēng)取PTMG-2000100kg，1,4-丁二醇16kg，甘油0.6kg，AK-77030.5kg，A-331.5kg，水0.4kg。在30℃下充分混合均勻，密封保存，備用。B組分料：稱(chēng)取PTMG-2000100kg置于釜中，開(kāi)攪拌加入2,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯和4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯135kg、苯甲酰氯2g，緩慢升溫至85℃，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，加入碳化二亞胺改性MDI10kg。攪拌20分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2放料，備用。將A組分料和B組分料按質(zhì)量比100：110混合，即得產(chǎn)品組合料。實(shí)施例4A組分料：分別稱(chēng)取PTMG-1000100kg，丙二醇和乙二醇10kg，二乙醇胺0.3kg，DC-1930.3kg，A-10.3kg，水0.5kg。在30℃下充分混合均勻，密封保存，備用。B組分料：稱(chēng)取PTMG-1000100kg置于釜中，開(kāi)攪拌加入4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯180kg、苯甲酰氯2g，緩慢升溫至80℃，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，加入碳化二亞胺改性MDI10kg。攪拌20分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2放料，備用。將A組分料和B組分料按質(zhì)量比100：95混合，即得產(chǎn)品組合料。實(shí)施例5A組分料：分別稱(chēng)取PTMG-2000100kg，一縮二丙二醇20kg，三乙醇胺1.5kg，DC30430.6kg，C-2252.0kg，水0.8kg。在30℃下充分混合均勻，密封保存，備用。B組分料：稱(chēng)取PTMG-1000100kg置于釜中，開(kāi)攪拌加入2,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯110kg、磷酸1g，緩慢升溫至80℃，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，加入碳化二亞胺改性MDI10kg。攪拌20分鐘，取樣檢測(cè)，合格后充N(xiāo)2放料，備用。將A組分料和B組分料按質(zhì)量比100：105混合，即得產(chǎn)品組合料。分別對(duì)采用市售組合料與實(shí)施例1-5制得的組合料生產(chǎn)的發(fā)泡輪胎進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。表1采用市售組合料與實(shí)施例1-5制得的組合料生產(chǎn)的發(fā)泡輪胎的性能檢測(cè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目市售組合料實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5密度(kg/m3)520530525528521526硬度(邵A)727071707271落地回彈(％)355053605558壓縮形變率(％)241012131115伸長(zhǎng)率(％)200350580400460500拉伸強(qiáng)度(MPa)46.26.56.56.364注：壓縮形變率指在溫度75℃時(shí)的相同大小的壓力作用在制品相同時(shí)間，當(dāng)壓力撤去后制品未能恢復(fù)的距離與試片開(kāi)始時(shí)的距離的比值，該比值越低，壓縮形變率越好。由表1數(shù)據(jù)看出，本發(fā)明提供的組合料生產(chǎn)的聚氨酯發(fā)泡輪胎能夠更好地應(yīng)用于高檔童車(chē)、手術(shù)車(chē)等。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3