專利名稱：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的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體領(lǐng)域，特別涉及一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的微孔聚氨酯彈性體組合物。
背景技術(shù)：
自結(jié)皮微孔聚氨酯彈性體是一種在發(fā)泡過程中一次形成表材與泡沫芯材的聚氨酯泡沫彈性體材料。作為一種介于泡沫與彈性體之間的新型材料，其兼具了彈性體良好的機械性能和泡沫材料的舒適性，具有強度高、韌性好、質(zhì)量輕、壓縮應(yīng)力傳遞平穩(wěn)、耐油或耐水以及優(yōu)異的抗疲勞性能等眾多優(yōu)點，其中優(yōu)異的緩沖減震作用使其正在逐步取代傳統(tǒng)的橡膠材料而被廣泛的應(yīng)用于汽車軟性部件，如輪胎的制備。目前聚氨酯發(fā)泡輪胎的制備中B料多是采用聚酯型半預(yù)聚體，即市場上常見的聚氨酯鞋底原液料。采用聚酯型B料制備的微孔彈性體材料具有優(yōu)異的機械力學(xué)性能，發(fā)泡材料的硬度高，彈性好；但是由于聚合物分子結(jié)構(gòu)中含有大量極性的酯基，在交變應(yīng)力的作用下，材料的內(nèi)生熱增大，熱量大量積聚，容易造成焦心，使產(chǎn)品喪失應(yīng)用價值；因此，聚酯型的聚氨酯發(fā)泡輪胎耐低溫性能和動態(tài)力學(xué)性能相對不是很好。此外，由于聚酯多元醇中的酯基容易水解，在濕熱條件下很容易發(fā)生分子鏈斷鏈、分解，因此聚酯型的微孔彈性體材料耐水解性和耐霉菌性不好。采用聚醚型半預(yù)聚體來制備聚氨酯微孔彈性體可有效地解決上述問題。但是采用常規(guī)的聚醚型半預(yù)聚體制備的聚氨酯微孔彈性體材料力學(xué)性能太低，相同密度條件下， 表皮硬度也太低，難以達到聚氨酯發(fā)泡輪胎的表面硬度和力學(xué)性能要求。很多專利都報道了采用新型低不飽和度聚醚多元醇制備的微孔彈性體具有較好的性能，如專利CN1341132A 報道的可用于鞋底和鞋底夾層的聚氨酯微孔彈性體，專利CN1320131A制備的聚氨酯微孔彈性體可用于汽車扶手，汽車方向盤、鞋底以及鞋底夾層。CN1986592A報到了一種提高聚醚型聚氨酯微孔彈性體力學(xué)性能的方法，但是這些專利所提到的微孔彈性體材料絕大多數(shù)僅用于聚氨酯鞋底或鞋墊料，不能用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的制備。專利CN101857670A將二氧化碳和環(huán)氧化物制備的聚碳酸酯多元醇用于微孔彈性體的制備，具有較好的力學(xué)性能，但其也僅適用于聚氨酯鞋墊料的制備?？捎糜诰郯滨ポ喬サ木勖研臀⒖讖椥泽w組合料的文獻卻鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的聚醚型微孔彈性體組合物，該組合物制備的聚氨酯發(fā)泡輪胎具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的回彈性，較高的表皮硬度以及優(yōu)異的耐水解性和耐霉菌性。本發(fā)明一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于由A 組分與B組分組成，其中
(1) A組分由聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑或/和擴鏈劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑和發(fā)泡劑混合而成，以聚醚多元醇和聚合物多元醇總重量為100%計，聚醚多元醇為60、0%， 聚合物多元醇為1(Γ40%，其它組分占聚醚多元醇和聚合物多元醇總重量的百分數(shù)分別為 交聯(lián)劑或/和擴鏈劑1015%，泡沫穩(wěn)定劑0. 2 2. 5%，催化劑0. 03 1. 0%,發(fā)泡劑0. 0Γ 0% ； (2) B組分為醇改性的異氰酸酯，-NCO的質(zhì)量含量在18. 09Γ20. 0%之間，原料組成為， 以重量百分數(shù)計
聚醚多元醇 2(Γ40% 小分子醇0-10%
異氰酸酯 50 70%。(3)將A組分與B組分按100 :7(Tl00的重量比例混合，用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的制備。其中優(yōu)選的技術(shù)方案為
A組分中聚醚多元醇為高伯羥基含量、低不飽和度聚醚多元醇，數(shù)均分子量 5000 8000，官能度2 3，伯羥基質(zhì)量含量彡65%，不飽和度彡0. 008meq/g。組分中聚合物多元醇為苯乙烯-丙烯腈接枝改性的聚醚多元醇，優(yōu)選藍星東大化工生產(chǎn)的P0P36/28、P0P93/28、P0P40 (市售產(chǎn)品)中的一種或多種。組分中的交聯(lián)劑可以選擇甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、三乙醇胺、二乙醇胺中的一種或一種以上的混合物，擴鏈劑選擇3，3- 二氯4，4- 二苯基甲苯二胺、3，5- 二甲硫基甲苯二胺、3，5_ 二乙基甲苯二胺、乙二醇、丙二醇、1、4_ 丁二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1，3_戊二醇中的一種或一種以上的混合物，優(yōu)選1、4_ 丁二醇。在A組分中也可以交聯(lián)劑和擴鏈劑的組分都同時選擇使用，選擇所述物質(zhì)中的一種或一種以上。組分中的泡沫穩(wěn)定劑為有機硅表面活性劑，優(yōu)選美國氣體化工產(chǎn)品有限公司 DC3043 (市售產(chǎn)品)或上海高施米特化工有限公司8444 (市售產(chǎn)品)。組分中的催化劑為有機錫類催化劑和叔胺類催化劑，優(yōu)選二月桂酸二丁基錫 (T-12),三亞乙基二胺(A-33)，雙(二甲氨基乙基)醚(A-1)，和延遲平衡催化劑(C-225)中的一種或多種。發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷(HCFC-141B)。組分中聚醚多元醇采用數(shù)均分子量為6000、000，官能度為3，不飽和度 ^ 0. 008meq/g，伯羥基質(zhì)量含量75%以上的聚醚多元醇。組分中的小分子醇為1、4_ 丁二醇、2-甲基1，3-丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1，3_戊二醇中的一種或一種以上的混合物。優(yōu)選的用量為B組分原料用量的59TlO%。組分中的異氰酸酯為4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯或炭化二亞胺改性的異氰酸本發(fā)明的優(yōu)點
用本發(fā)明的組合物制備的聚氨酯發(fā)泡輪胎具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的回彈性和較高的表皮硬度。
具體實施例方式實施例1:
分別稱取聚醚多元醇(EP-330NG，山東藍星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)^kg,聚合物多元醇(Ρ0Ρ36/28，山東藍星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)15kg，1，4-丁二醇12kg，乙二醇7kg，甘油
4lkg，有機硅勻泡劑8444 (上海高施米特化工有限公司產(chǎn)品)0. ^ig,叔胺類和有機錫類催化劑(A-33和T-12)分別為0. 20 kg和0. 18kg，發(fā)泡劑HCFC-141B 12kg，置于反應(yīng)釜中，于 25°C下充分混合均勻后，出料，密封保存。稱取聚醚多元醇(EP-3600，山東藍星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)33. 4^g，一縮二丙二醇1.76kg置于反應(yīng)釜中，升溫至10(Tll(TC下真空(-0. 09MPa)脫水1.5 2小時，然后降溫至30 501，加入61.621^的4，4_二苯基甲烷二異氰酸酯(純MDI)，緩慢升溫至80 85°C 下保溫反應(yīng)1. 5^2小時，加入3. 17kg炭化二亞胺改性的MDI，攪拌0. 5小時，取樣檢測，-NCO 的質(zhì)量含量19. 8%，降溫至40°C出料，密封保存。使用時，將A組份溫度維持在25 30°C，B組份溫度維持在3(T40°C，A、B料按100 90的重量比快速混合均勻，離心澆注至模具既得聚氨酯微孔彈性體輪胎。實施例2
分別稱取聚醚多元醇(EP-3600，山東藍星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)70kg，聚合物多元醇(P0P36/28，山東東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)30kg, 1,4- 丁二醇10kg，乙二醇7kg，一縮二丙二醇^cg,甘油1kg，有機硅勻泡劑DC3043 (美國氣體化工產(chǎn)品有限公司產(chǎn)品)0. ^cg,叔胺類和有機錫類催化劑(A-33和T-12)分別為0. 3 kg和0. 08kg，物理發(fā)泡劑HCFC-141B 12kg， 置于反應(yīng)釜中，于25°C下充分混合均勻后，出料，密封保存。稱取聚醚多元醇(EP-3600，山東藍星東大化學(xué)有限公司產(chǎn)品)33. 6Ag，一縮二丙二醇2. 53kg置于反應(yīng)釜中，升溫至10(Tll(TC下真空(-0. 09MPa)脫水1. 5 2小時，然后降溫至3(T50°C，加入60. 54kg的4，4_二苯基甲烷二異氰酸酯(純MDI)，緩慢升溫至8(T85°C 下保溫反應(yīng)1. 5 2小時，加入3. ^kg炭化二亞胺改性的MDI，攪拌0. 5小時，取樣檢測，-NCO 的質(zhì)量含量19. 0%,降溫至40°C出料，密封保存。使用時，將A組份溫度維持在25 30°C，B組份溫度維持在3(T40°C，A、B料按100 90的重量比快速混合均勻，離心澆注至模具既得聚氨酯微孔彈性體輪胎。對比例1
A料采用實施例1的配方，B料采用旭川化學(xué)鞋底原液料B8090。對比例2:
A料采用實施例1的配方，B料采用亨斯邁鞋底原液料SUPRASEC2614。實施例及對比例制品物理性能比較
權(quán)利要求
1.一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于由A組分與B 組分組成，其中(1)A組分由聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑或/和擴鏈劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑和發(fā)泡劑混合而成，以聚醚多元醇和聚合物多元醇總重量為100%計，聚醚多元醇為60、0%， 聚合物多元醇為1(Γ40%，其它組分占聚醚多元醇和聚合物多元醇總重量的百分數(shù)分別為 交聯(lián)劑或/和擴鏈劑1015%，泡沫穩(wěn)定劑0. 2 2. 5%，催化劑0. 03 1. 0%,發(fā)泡劑0. 0Γ 0% ；(2)B組分為醇改性的異氰酸酯，-NCO的質(zhì)量含量在18. 09Γ20. 0%之間，原料組成為， 以重量百分數(shù)計聚醚多元醇 20 40%小分子醇0-10%異氰酸酯 50 70% ；(3)將A組分與B組分按100=70^100的重量比例混合，用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述A組分中聚醚多元醇為高伯羥基含量、低不飽和度聚醚多元醇，數(shù)均分子量 5000 8000，官能度2 3，伯羥基質(zhì)量含量彡65%，不飽和度彡0. 008meq/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述A組分中聚合物多元醇為苯乙烯-丙烯腈接枝改性的聚醚多元醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述A組分中的交聯(lián)劑為甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、三乙醇胺、二乙醇胺中的一種或一種以上的混合物，擴鏈劑為3，3_ 二氯4，4_ 二苯基甲苯二胺、3，5_ 二甲硫基甲苯二胺、3，5-二乙基甲苯二胺、乙二醇、丙二醇、1、4_ 丁二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1， 3-戊二醇中的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述A組分中的泡沫穩(wěn)定劑為有機硅表面活性劑，催化劑為有機錫類催化劑或/和叔胺類催化劑，發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述催化劑選擇二月桂酸二丁基錫、三亞乙基二胺、雙(二甲氨基乙基)醚和延遲平衡催化劑中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述B組分中聚醚多元醇采用數(shù)均分子量為6000、000，官能度為3，不飽和度 (0. 008meq/g，伯羥基質(zhì)量含量75%以上的聚醚多元醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述B組分中的小分子醇為1、4_ 丁二醇、2-甲基1，3_丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1，3_戊二醇中的一種或一種以上的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述B組分中的小分子醇用量為5 10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物，其特征在于所述B組分中的異氰酸酯為4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯或炭化二亞胺改性的異氰酸
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于聚氨酯發(fā)泡輪胎的自結(jié)皮微孔彈性體組合物。該組合物由A組分和B組分組成，所述A組分含有聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑或/和擴鏈劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑以及發(fā)泡劑；所述B組分為醇改性異氰酸酯，-NCO的質(zhì)量含量在18.0%～20.0%之間；A、B組分混合質(zhì)量比為10070～100；該組合料制備的微孔彈性體材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可代替目前常規(guī)的聚酯型鞋底原液料制備聚氨酯發(fā)泡輪胎。
文檔編號B60C1/00GK102250313SQ20111014861
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者孫兆任, 孫清峰, 欒森, 牛富剛, 王琳琳 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司