[发明专利]一种聚氨酯胎面胶及其制备方法

说明书

本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种聚氨酯胎面胶及其制备方法。本发明提供了一种聚氨酯胎面胶，由物料经混炼和硫化制成，所述物料包括：混炼型聚氨酯生胶、不饱和羧酸、金属氧化物、过氧化物、助交联剂和增塑剂。本发明有效解决浇注型聚氨酯轮胎存在的在高温高速行驶条件下，其机械强度和抗疲劳强度急剧下降，胎体容易出现变形或爆胎，以及加工性能差的技术缺陷。

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种聚氨酯胎面胶及其制备方法。

背景技术

随着全球低碳经济的兴起，“绿色制造”已经成为中国橡胶工业可持续发展的重要战略方针之一。加大产品结构调整，大力发展安全、节能、环保的原材料，发展新兴产品是“绿色制造”的基础。伴随着汽车工业的发展，轮胎技术和理论也在不断地改进与提高，虽然目前的充气式子午线轮胎已有较好的动态性能，如行驶中变形小、生热低、弹性优良、适合高速行驶等，但同时也存在耐磨性差、使用寿命低、抗撕裂性能低、轮胎使用中存在安全隐患等缺点。

在这种情况下，可大幅减小甚至避免以上不利因素的聚氨酯(PU)轮胎被越来越多地关注。聚氨酯弹性体是一种性能介于传统橡胶与塑料之间的高分子合成材料，既有橡胶的高弹性，又有塑料的高硬度和高强度，耐磨性能卓越(为一般橡胶的3～10倍)，有“耐磨橡胶之王”的美誉，还具有良好的机械强度、耐油性、耐化学药品、耐屈挠性和优异的耐低温性能。聚氨酯材料经过70多年的发展，在中国已经形成一个完整的工业体系。采用聚氨酯弹性体作为胎面，制备高性能的绿色轮胎，成为国内外技术人员研究的热点。

如中国专利201710695758.5提出的耐磨聚氨酯轮胎的制备方法，采用浇注型聚氨酯作为胎体材料，加入阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝和阻燃的玻璃纤维，以及加入氧化铝和氧化锆粉末作为耐磨混料，用于提高聚氨酯轮胎的耐热性和耐磨性，但是在浇注型聚氨酯中加入大量填充粉末，无法实现填料的良好分散，会严重降低聚氨酯的机械强度，加工性能差。

又如中国专利200510101982.4提出的聚氨酯-橡胶复合轮胎的制造方法，采用聚氨酯胎面-橡胶胎体复合结构，先对橡胶胎体表面进行处理改性，然后用粘接技术将浇注型聚氨酯与橡胶胎体进行复合成型，有效提高了复合轮胎的强度、耐磨性和减少了动态生热性，但是实质上耐热性能并未解决，浇注型聚氨酯作为热塑性弹性体，在高温高速行驶条件下，机械强度和抗疲劳强度急剧下降，胎体容易出现变形或爆胎，并且由于应力集中，粘接部分容易脱落，存在安全隐患问题；同时工艺繁琐复杂，加工性能不佳。

综上所述，传统的聚氨酯轮胎技术还存在以下技术问题，浇注型聚氨酯作为热塑性弹性体，在高温高速行驶条件下，机械强度和抗疲劳强度急剧下降，胎体容易出现变形或爆胎，且浇注型聚氨酯中加入大量填充粉末，无法实现填料的良好分散，会严重降低聚氨酯的机械强度，加工性能差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种聚氨酯胎面胶及其制备方法，有效解决浇注型聚氨酯轮胎存在的在高温高速行驶条件下，其机械强度和抗疲劳强度急剧下降，胎体容易出现变形或爆胎，以及加工性能差的技术缺陷。

本发明提供了一种聚氨酯胎面胶，由物料经混炼和硫化制成，所述物料包括：混炼型聚氨酯生胶、不饱和羧酸、金属氧化物、过氧化物、助交联剂和增塑剂。

作为优选，所述聚氨酯胎面胶由物料经混炼和硫化制成，以重量份数计，所述物料包括：

混炼型聚氨酯生胶100份；

不饱和羧酸20～45份；

金属氧化物15～25份；

过氧化物1.2～2份；

助交联剂1～3份；

增塑剂15～30份。

作为优选，所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸(MMA)、丙烯酸(AA)、肉桂酸或巴豆酸中的一种。