[发明专利]一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法，包括以下重量份原料：聚醚多元醇50‑70份、二苯甲烷二异氰酸酯20‑30份、泡沫稳定剂1‑2份、扩链剂1‑2份、消泡剂1‑1.5份、阻燃剂1‑3份、玻璃纤维3‑5份、交联剂0.5‑1份、聚苯胺改性膨润土3‑5份、可膨胀石墨10‑15份，本发明中在以聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯为聚氨酯轮胎基料的基础下，向原料反应釜内加入玻璃纤维和阻燃剂，即通过阻燃材料的加入使得轮胎阻燃效果大大提高，从而可以使得摩擦时候轮胎的耐热性能提高，该阻燃耐磨聚氨酯轮胎的拉伸强度≥37MPa，断裂伸长率大于等于720％，邵氏硬度≥1A，剥离强度≥5KN·m^‑1。

技术领域

本发明属于聚氨酯轮胎技术领域，具体是一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法。

背景技术

车辆工业的高速发展成为轮胎结构改进的直接推动力，而车用轮胎的发展，也是车辆性能改进的必要条件之一，轮胎胎面的耐磨性直接影响着轮胎的使用寿命，而耐磨性又直接关系到轮胎的经济性。显然，耐磨性，滚动阻力和抗滑性，或抓着性，是目前车辆工业对轮胎制造者着重强调的性能，随着车辆性能的不断提高和轮胎日益苛刻的使用条件，要求轮胎制造者能够不断选用新材料，变更轮胎结构，促使轮胎向长寿，安全和环保的方向发展。

近年来橡胶实心轮胎在装载车辆和工程车辆中的应用越来越多，橡胶实心轮胎的生产工艺是一种由固相到固相的传统工艺，这种工艺相对已比较成熟。但是存在易掉块、开裂等缺点。由于聚氨酯轮胎在耐磨性，滚动阻力以及抗撕裂性等方面都优势突显，环保型轮胎将成为未来轮胎研发的热点，聚氨酯材料为轮胎业发展开辟道路，在车辆行业拥有广阔的应用前景。

随着技术发展，利用聚氨酯来生产轮胎成为一种新兴技术如专利申请号(CN201811154773.X)公开了一种用于轮胎防扎防爆的聚氨酯弹性体的制备方法。包括以下步骤：1)将聚醚多元醇与异氰酸酯反应制备NCO封端的预聚体；2)向预聚体中加入异氰酸酯，并搅拌均匀，得A组分；3)向小分子多元醇中加入催化剂，分散均匀，得B组分；4)使用时，将A组分和B组分混合均匀，喷涂或者涂抹成型后，加热至80-100℃固化，即得用于轮胎防扎防爆的聚氨酯弹性体；但是现有的聚氨酯轮胎在制作过程中仍存在以下不足：

1、现有的聚氨酯轮胎在浇筑成型后，轮胎表面没有很好的阻燃性能，且聚氨酯轮胎的防静电性能差，无法长久的提供抗静电防护；

2、现有的聚氨酯轮胎在使用过程中的缓冲性能和耐磨性能差，导致聚氨酯轮胎的使用年限低；

3、现有的聚氨酯轮胎在浇筑过程中，由于轮毂外圆周边沿上是人工打磨，导致轮毂沟槽打磨存在偏差，在聚氨酯轮毂的浇筑过程中，容易造成聚氨酯原料在轮毂上分布不均匀，甚至在浇筑材料内形成间隙，影响聚氨酯轮胎的浇筑质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻燃耐磨聚氨酯轮，包括以下重量份原料：聚醚多元醇50-70份、二苯甲烷二异氰酸酯20-30份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-2份、消泡剂1-1.5份、阻燃剂1-3份、玻璃纤维3-5份、交联剂0.5-1份、聚苯胺改性膨润土3-5份、可膨胀石墨10-15份；

该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备，包括以下步骤：

步骤一：将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中，通过电加热套对反应釜加热至50-70℃，并将反应釜内空气置换成氮气，之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂，升温至80-90℃，以200-300r/min转速搅拌25-35分钟，搅拌完毕后，静止，控制反应釜内温度在30-40℃，保温2-3小时，得聚氨酯预聚体；