[发明专利]一种聚氨酯无空气轮胎及其制造方法与应用

权利要求书

1.一种聚氨酯无空气轮胎，其特征在于：是由金属轮辋和直接浇注粘合在金属轮辋上的聚氨酯层所组成；

所述的聚氨酯层为镂空结构。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯无空气轮胎，其特征在于：所述聚氨酯层的厚度为200～500mm。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯无空气轮胎，其特征在于：所述镂空部份的体积为聚氨酯胎面总体积的20-80％。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯无空气轮胎，其特征在于：

所述镂空结构单元为对称排列或无规排列；

所述镂空结构单元通透聚氨酯层或不通透聚氨酯层；

所述镂空结构单元为圆柱形、椭圆形、圆锥形、弧形、菱形、三角形、四边形、类三角形、类四边形，或为前述各种形状的混合。

5.权利要求1-4任一项所述聚氨酯无空气轮胎的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将金属轮辋表面进行喷砂、除油脱脂处理，清理干净后均匀喷涂或刷涂胶粘剂，20-30℃停放0.5-1小时，烘干，即可用于浇注；

(2)将100重量份的低聚物多元醇加热至110-130℃，抽真空至余压小于500Pa，保温2小时，然后降温至60-90℃，加入20-200重量份的异氰酸酯，升温至73-97℃反应2小时；再将反应混合物进行短程蒸馏至混合物中游离异氰酸酯单体的百分含量低于0.5％，得到聚氨酯预聚体；

(3)将步骤(2)制备的聚氨酯预聚体移至浇注机A罐中，加热至60-90℃，抽真空至余压小于500Pa，脱泡15-30分钟，将扩链剂移至浇注机B罐中，按扩链系数0.85-0.95调整聚氨酯预聚体与扩链剂的比例；

(4)将步骤(1)的金属轮辋放在预热的轮胎模具中，开动浇注机进行浇注，浇注完后保温30-300分钟，出模，烘干，即制得聚氨酯无空气轮胎。

6.根据权利要求5所述聚氨酯无空气轮胎的制造方法，其特征在于：步骤(2)所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合MDI、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯或3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯中的一种。

7.根据权利要求5所述聚氨酯无空气轮胎的制造方法，其特征在于：步骤(2)所述的低聚物多元醇为分子量1000-2000的聚四氢呋喃二醇、聚己内酯二醇或聚酯二醇中的一种以上。

8.根据权利要求5所述聚氨酯无空气轮胎的制造方法，其特征在于：

步骤(2)中，低聚物多元醇与纳米填料混合后再加热；

所述纳米填料为碳酸钙、蒙脱土、白炭黑或硅微粉中的一种，其添加量为合成体系总质量的0.5-10％。

9.根据权利要求5所述聚氨酯无空气轮胎的制造方法，其特征在于：

步骤(3)所述的扩链剂为1，4-丁二醇、氢醌-双(β-羟乙基)醚、Vibracure A250、Caytur-31、3，5-二甲硫基甲苯二胺或3，3′二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷中的一种；

步骤(4)所述预热和保温温度均为110-130℃。

10.权利要求1-4任一项所述的聚氨酯无空气轮胎用作载重汽车轮胎、农业车辆轮胎、工程机械轮胎、工业车辆轮胎。