一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎
技术领域
本发明涉及聚氨酯
技术领域
，具体涉及一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎。背景技术
轮胎在汽车部件中占有十分重要的地位，传统的橡胶轮胎存在许多缺陷，如使用寿命短，耐磨性差，抗压称重性能差，尤其是负重高速轮胎，因负重能力有限，经常导致爆胎现象的发生。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，能够提高聚氨酯轮胎的抗压称重能力。本发明采用的技术方案是：
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
POE树脂是乙烯和辛烯的共聚物，其中共聚单体辛烯(C8H16)的含量为20％-30％，分子结构中辛烯的存在破坏了乙烯的结晶，但是同时也赋予共聚物优良的弹性，POE树脂和多元醇、异氰酸酯结合后，可有效提升聚氨酯在高温下的耐候性及在低温下的抗裂性，本发明通过加入POE树脂改善聚氨酯高速轮胎的弹性，以及在高负荷、高应变的苛刻工作环境中的综合性能。
发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫，本发明优选的发泡剂为松香酸钠，在发泡的同时保证泡沫的稳定性能。
所述多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述交联剂包括20％-24％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、30％-32％聚乙二醇1000和44％-50％一缩二乙二醇。交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性，本案优选的交联剂为乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、聚乙二醇1000和一缩二乙二醇，三者协同作用，提高聚氨酯的回弹性和抗压称重能力。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡、五甲基二乙烯三胺的一种或多种。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述稳定剂包括26％-32％亚磷酸三壬基苯酯、35％-40％柠檬酸铵和28％-39％乙二胺四乙酸二钠。亚磷酸三壬基苯酯、柠檬酸铵和乙二胺四乙酸二钠作为稳定剂，与多元醇和异氰酸酯的良好的相容性以及与多元醇的偶联作用，使聚氨酯树脂在加工中塑化均匀，塑化温度低，聚氨酯轮胎的耐冲击性能较好。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，所述聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎还包括四氟乙烯- 六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物1-3份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物0.5-2份。
本案通过加入四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高聚氨酯轮胎的耐磨性能、耐候能力，并可明显改善聚氨酯内部的韧性，从而提高其长期处于恶劣环境下的强度；通过加入氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物作为聚氨酯催化剂，加速聚氨酯的催化反应。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎还包括氧化硼3-6 份。氧化硼在与四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物结合后，可降低体系内部的应力，提高聚氨酯的韧性，使得其具有更高的抗压承重强度。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎还包括(Mo，W) Si2 1-4份。(Mo，W)Si2具有协效作用，其与氧化硼结合后，可协同提高聚氨酯的韧性，降低体系内部应力，使得其具有最高的承重能力强度，且改善聚氨酯轮胎的耐磨性能。
优选的是，所述的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯氧化硼的粒径为60-80nm。氧化硼的粒径应被限制，其范围优选为60-80nm，若粒径小于60nm，则由于该颗粒度过小，易导致它在高分子粘稠体系中无法很好地被分散开，形成局部团聚，从而使得最终获得的聚氨酯的均匀度下降；若粒径大于80nm，则由于颗粒度较大，其自重较重，这使得它在粘稠的聚合物体系中易沉积于底部，从而使得实际分散于体系中的纳米颗粒数量降低，影响了聚氨酯的承重性能和耐磨性能。
本发明的优点：本发明的抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，通过加入四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，提高聚氨酯轮胎的耐磨性能、耐候能力，并可明显改善聚氨酯内部的韧性，从而提高其长期处于恶劣环境下的强度；氧化硼和(Mo，W)Si2提高聚氨酯的韧性和强度，使得其具有更高的抗压承重强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇60份；POE树脂5份；交联剂3份；松香酸钠1份；催化剂2份；二苯基甲烷二异氰酸酯10份；稳定剂2份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g，交联剂包括20％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、30％聚乙二醇1000和20％-40％一缩二乙二醇；催化剂为二丁基二月桂酸锡，稳定剂包括26％亚磷酸三壬基苯酯、 35％柠檬酸铵和39％乙二胺四乙酸二钠；聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为 8500-9000；四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物1份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物0.5 份，氧化硼3-6份，(Mo，W)Si21份，氧化硼的粒径为60-80nm。
实施例2
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇70份；POE树脂7份；交联剂4份；松香酸钠1.2份；催化剂3份；二苯基甲烷二异氰酸酯12份；稳定剂4份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g；交联剂包括22％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、 31％聚乙二醇1000和49％一缩二乙二醇；催化剂为辛酸亚锡，稳定剂包括30％亚磷酸三壬基苯酯、36％柠檬酸铵和36％乙二胺四乙酸二钠，聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000，四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物2份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物1份，氧化硼4 份，(Mo，W)Si23份，氧化硼的粒径为60-80nm。
实施例3
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇90份；POE树脂10份；交联剂5份；松香酸钠1.5份；催化剂4份；二苯基甲烷二异氰酸酯15份；稳定剂6份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g；交联剂包括24％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、 32％聚乙二醇1000和45％一缩二乙二醇，催化剂为五甲基二乙烯三胺，稳定剂包括32％亚磷酸三壬基苯酯、 40％柠檬酸铵和28％乙二胺四乙酸二钠，聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为 8500-9000，四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物3份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物2 份，氧化硼6份，(Mo，W)Si24份，氧化硼的粒径为60-80nm。
对比例1
多元醇60份；交联剂3份；松香酸钠1份；催化剂2份；二苯基甲烷二异氰酸酯10份；稳定剂2份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g，交联剂包括20％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、30％聚乙二醇1000和 20％-40％一缩二乙二醇；催化剂为二丁基二月桂酸锡，稳定剂包括26％亚磷酸三壬基苯酯、35％柠檬酸铵和39％乙二胺四乙酸二钠；聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000；四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物1份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物0.5份，氧化硼3-6 份，(Mo，W)Si21份，氧化硼的粒径为60-80nm。
对比例2
多元醇60份；POE树脂5份；交联剂3份；松香酸钠1份；催化剂2份；二苯基甲烷二异氰酸酯10份；稳定剂2份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g，交联剂包括20％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、30％聚乙二醇1000和20％-40％一缩二乙二醇；催化剂为二丁基二月桂酸锡，稳定剂包括26％亚磷酸三壬基苯酯、 74％柠檬酸铵；聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000；四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物1份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物0.5份，氧化硼3-6份，(Mo， W)Si21份，氧化硼的粒径为60-80nm。
对比例3
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇70份；POE树脂7份；交联剂4份；松香酸钠1.2份；催化剂3份；二苯基甲烷二异氰酸酯12份；稳定剂4份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g；交联剂包括22％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、 31％聚乙二醇1000和49％一缩二乙二醇；催化剂为辛酸亚锡，稳定剂包括30％亚磷酸三壬基苯酯、36％柠檬酸铵和36％乙二胺四乙酸二钠，聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000，氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物1份，氧化硼4份，(Mo，W)Si23份，氧化硼的粒径为60-80nm。
对比例4
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇70份；POE树脂7份；交联剂4份；松香酸钠1.2份；催化剂3份；二苯基甲烷二异氰酸酯12份；稳定剂4份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g；交联剂包括22％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、 31％聚乙二醇1000和49％一缩二乙二醇；催化剂为辛酸亚锡，稳定剂包括30％亚磷酸三壬基苯酯、36％柠檬酸铵和36％乙二胺四乙酸二钠，聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为8500-9000，四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物2份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物1份，(Mo，W) Si23份。
对比例5
一种抗压承重能力强的聚氨酯高速轮胎，其中：所述聚氨酯高速轮胎包括以下组分：
多元醇90份；POE树脂10份；交联剂5份；松香酸钠1.5份；催化剂4份；二苯基甲烷二异氰酸酯15份；稳定剂6份；多元醇包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，所述聚酯多元醇的分子量为3200-3600，聚酯多元醇由戊二酸与三羟甲基丙烷缩合得到，羟值为360-400mgKOH/g；交联剂包括24％乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物、 32％聚乙二醇1000和45％一缩二乙二醇，催化剂为五甲基二乙烯三胺，稳定剂包括32％亚磷酸三壬基苯酯、 40％柠檬酸铵和28％乙二胺四乙酸二钠，聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，聚氧化丙烯多元醇的分子量为 8500-9000，四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物3份和氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物2 份，氧化硼6份，氧化硼的粒径为60-80nm。
下面列出实施例1-3和对比例1-5的性能测试结果：
表1
从表1可知，对比例1没有加入POE树脂，聚氨酯轮胎的强度、硬度性能较低；对比例2没有添加乙二胺四乙酸二钠，降低聚氨酯的承重性能；对比例3没有添加四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，对强力硬度和耐磨性能都有影响；对比例4和对比例5没有加入氧化硼和(Mo，W)Si2，对强力、硬度、磨损性能都有影响。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
