CN1323687A - 橡胶－聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎及其制造方法 - Google Patents

橡胶－聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合轮胎的制造技术,具体是指橡胶——聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎及其制造方法。本发明所指的绿色轮胎是由橡胶子午线胎体与聚氨酯弹性胎面复合而成。本方法历经橡胶胎体的表面处理,使橡胶表层发生卤化、环化和交联等化学反应,聚氨酯预聚体体系的改性及浇注胎面。它综合了子午线胎体滚动阻力低,安全性好、舒适性好以及聚氨酯弹性体耐磨,无(少)环境污染等优点,是一种性能优异的绿色环保轮胎。本制造工艺简单,成本较低,具有良好的社会效益和经济效益。

Description

橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎及其制造方法
本发明涉及复合轮胎的制造技术，特别是指子午线橡胶胎体与聚氨酯弹性体胎面组成的环保型复合结构绿色轮胎及其制造方法。
所谓绿色轮胎，是指滚动阻力小，因而油耗低，废气排放少的子午线轮胎。自从1991年米西林公司提出绿色轮胎概念以来，各国竞相发展。最初，大都以降低滚动阻力为主要宗旨。至今开发的第三代子午线轮胎，滚动阻力比第一代减少30％。但是，这些轮胎的胎面仍需使用炭黑和有致癌作用的芳烃油，它们随胎面磨损而散发在空气中，仍然严重污染环境。同时，每年产生的大量废旧轮胎，也对环境有严重污染，已引起世界各国严重关注。
随着环境意识的不断提高，目前国内外轮胎行业的发展战略都从继续努力降低油耗的同时，日益重视选用不污染环境的材料制造轮胎，而且日益重视减少废旧轮胎对环境造成的污染。
聚氨酯弹性体不仅是目前耐磨性最好的弹性体，而且对人体无毒害作用，又能够完全生物降解；用聚氨酯弹性体做胎面，不用添加炭黑和芳烃油，因此是一种完全符合环保要求的材料。中国发明专利申请号90110295.4公开了一种橡胶-聚氨酯复合轮胎的生产方法：将新或旧橡胶轮胎壳表面打磨出带毛刺的新胎面，放入钢模中加热至100～140℃，出炉抽真空，将混合好并经脱气的加热至80～90℃液体聚氨酯原料灌入刷有脱模剂的真空模腔中，待灌满后加压至0.1～0.3Mpa并保压入100～130℃恒温炉，经4～6小时熟化后，降温、脱模，即为成品。该方法没有使用粘合剂，也没有对橡胶表面进行化学改性。由于橡胶与聚氨酯弹性体极性相差很大，用该法制造的复合轮胎，胎体与胎面粘合强度不高；还由于该方法采用的聚氨酯弹性体是普通的聚己二酸乙二醇酯-二苯基甲烷二异氰酸酯体系聚氨酯弹性体，动态性能欠佳。因此，用该方法制造的复合轮胎不适应现代汽车高速行驶的需要。
美国杂志《橡胶世界》1997年4月，P20～21公开了一种预硫化胎面翻新轮胎的方法。该方法使用了一种特殊的单组分聚氨酯粘合剂，有效地解决了橡胶胎体与聚氨酯胎面的粘合问题。这种粘合剂的开发成功，使预硫化聚氨酯胎面的商业化应用成为可能，但是它的粘合工艺比较复杂而且成本比较高。另外，该方法使用聚酯-二苯基甲烷二异氰酸酯体系聚氨酯弹性体，虽然使轮胎行驶里程比普通的翻新轮胎提高了一倍，但其回弹率为40％，撕裂强度为50kg/cm，以及抗湿滑性、温升性等都与橡胶胎面相差不多，而一些新型聚氨酯弹性体的性能远优于此。
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎。这种复合轮胎，不仅滚动阻力更小，油耗更低，废气排放更少，而且胎面磨损物对环境无污染，还因行驶里程长而大幅度减少废旧轮胎的数量。本发明的另一个目的是提供这种复合结构绿色轮胎的工艺简单、成本低廉、容易工业化的制造方法。
本发明的目的是通过以下措施来实施的：
橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎的制造方法，包括以下步骤及工艺条件：
步骤一：橡胶胎体的表面处理
(1)表面处理剂的制备，选用下列两种方法中的任意一种：
a)在每100重量份醋酸乙酯中，加入1～6重量份的三氯异氰脲酸，搅拌至完全溶解，即制得表面处理剂；
b)在每100重量份二甲基甲酰胺中，加入1～6重量份的N-溴代丁二酰亚胺，搅拌至完全溶解，即制得表面处理剂；
(2)橡胶胎体表面处理方法：
首先将按上述方法新配制的表面处理剂喷涂或刷涂在橡胶胎体需与聚氨酯弹性体胎面粘接的部位，然后停放0.5～12小时，即可浇注胎面；
步骤二：聚氨酯预聚体体系的选择及改性
(1)选用下列两个体系的聚氨酯预聚体中的任意一个体系作为胎面材料：
a)聚己内酯多元醇-二苯基甲烷二异氰酸酯体系；其中聚己内酯二元醇的分子量在1500～2500之间；预聚体中异氰酸根(NCO)含量在5.0～6.0％之间；扩链剂使用低分子二元醇，可以是乙二醇或丁二醇，最好是1.4-丁二醇；扩链系数在0.95～0.98之间；
b)低聚物多元醇-对苯二异氰酸酯体系；其中低聚物多元醇可以是聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚己内酯多元醇，也可以是它们的混合物；分子量在1000～2000之间；预聚体中异氰酸根含量在3.5～6.0％之间；扩链剂使用低分子二元醇，可以是乙二醇或丁二醇，最好是1,4-丁二醇；扩链系在0.95～0.98之间；
以上两种预聚体可以自制，也可以购买相应的商品预聚体；
(2)纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体的方法，可选用下列三种方法中的任意一种：
a)预聚前混入法：
纳米白炭黑可选用平均粒径1～40nm，最好是15～25nm的气相法白炭黑，加入含异氰酸酯基或氨基的硅烷偶联剂的乙醇溶液，混合均匀后，加入低聚物多元醇中，在搅拌下加热至220～240℃，同时抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱水、脱醇2～3小时；冷却至60℃以下后，加入二异氰酸酯，在70～80℃及真空度-0.095～-0.098Mpa下反应1～2小时，即制得纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体；其中：纳米白炭黑的用量是预聚体重量的1～3％；硅烷偶联剂的用量是纳米白炭黑重量的20～30％，乙醇的用量是硅烷偶联剂重量的3～5倍；异氰酸酯的用量按常规方法计算，使预聚物中的异氰酸根(NCO)含量在3.5～6.0％之间；
b)预聚后混入法：
本法适用于购买市售商品预聚体的改性，纳米白炭黑和硅烷偶联剂的品利和用量与预聚前混入法完全相同，不同的是纳米白炭黑与硅烷偶联剂的乙醇溶液混合均匀后，要在220～240℃温度和-0.095～-0.098Mpa真空下干燥4～6小时，冷却、粉碎后，在搅拌下加入预聚体中；
c)原位生成法：
以正硅酸乙酯和含异氰酸酯基或氨基的硅烷偶联剂为前驱体，加入低聚物多元醇中，以盐酸为催化剂，进行水解和缩合，在原位生成纳米白炭黑；再升温至220～240℃，同时抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱水、脱醇、脱酸2～3小时，冷却至60℃以下，加入计算量的异氰酸酯，按常规方法进行预聚；前驱体的用量为预聚体重量的1～5％；盐酸的浓度为0.1～0.2mol；
步骤三：浇注胎面
(1)备料：
将改性后的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至70～80℃抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱泡15～30分钟，将扩链剂低分子二元醇移至B罐中；按常规方法测定预聚体中异氰酸根(NCO)含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例，并按此比例调节好聚氨酯弹性体浇注机A、B两罐的计量泵；
(2)浇注：
将经表面处理的胎体放在预热至110～130℃的模具中，开动浇注机进行浇注；注满后保持压力0.2～0.3Mpa并保温110～130℃,30～80分钟后出模；将已浇注好胎面的轮胎在110～130℃烘箱或烘道中后处理12～24小时，即制得成品。
本发明与现有技术相比具有如下显著的优点：
1、本发明制造的是以子午线橡胶胎体与聚氨酯胎面组成的复合轮胎，它综合了子午线胎体滚动阻力小、安全性和舒适性高和聚氨酯弹性体耐磨、无污染的优点，是一种新型绿色环保轮胎。选择聚氨酯弹性体作胎面，因为它不仅是当前耐磨性最好的弹性体，而且对人体无毒害作用，又能完全生物降解。用本发明制造的轮胎，行驶里程比普通轮胎高1～5倍，因胎面磨损而报废的轮胎数量可以减少一半以上，大幅度减轻废旧轮胎对环境的污染。
2、使用表面处理剂喷涂或刷涂在橡胶胎体与聚氨酯弹性体胎面粘接处，使橡胶表层发生卤化、环化和交联等化学反应。经过表面化学改性处理的橡胶表面，不仅极性提高，而且与聚氨酯弹性体能产生化学交联，因此不需使用粘合剂就能与聚氨酯弹性体产生很高的粘合强度，不仅粘合效果好，而且工艺简单，成本低。
3、用本发明两个改性聚氨酯预聚体体系制造的聚氨酯弹性体，硬度高达85～95A时，仍有极高的弹性，回弹率可达65％以上，在保持高耐磨特性的基础上，显示出优异的动态性能。其生热低、滞后性低、油耗更低。
4、本发明用纳米白炭黑对聚氨酯弹性体进行改性，提高了高温下的性能和热老化性能。
5、本发明采用高硬度聚氨酯弹性体作胎面，与子午线胎体的刚性带束层配合更合理，能进一步减少滚动阻力，降低油耗。
下面将结合实施例对本发明作进一步详述：
实施例1
步骤一：橡胶胎体的表面处理
秤取2重量份的三氯异氰脲酸，加入到100重量份醋酸乙酯中，搅拌溶解，即制得表面处理液。此液应现用现配，当天用完。
将子午线轮胎胎体安放在可以旋转的架子上，在需与胎面粘接的部位上，均匀地喷涂或刷涂一层表面处理液，停放0.5小时后，即可浇注胎面，但停放时间不可超过12小时。
步骤二：聚氨酯预聚体体系的选择及改性
本实施例选择聚己内酯二醇-二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体，并采用在预聚前混入法用纳米白炭黑改性。将分子量2000的聚己内酯二醇100重量份投入反应釜中，加入粒径为15～25nm的气相法白炭黑(牌号为AerosilA-200)3重量份，硅烷偶联剂γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(牌号为A-1310)0.5份，加热融化，开动搅拌，并逐渐升温至220～240℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，保持2～3小时以脱除水份和乙醇；降温至60℃以下，加入二苯基甲烷二异氰酸酯48重量份，继续搅拌并保持温度80℃及真空度-0.095～-0.098Mpa；反应1～2小时，即制得纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体；冷却后，取样按常规测定异氰酸根含量。
步骤三：浇注胎面
1)备料：将步骤二制得的聚氨酯弹性体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中，加热至80℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱气10～15分钟。将1，4-丁二醇放在B罐中。取扩链系数0.95，按常规计算扩链剂用量并计算预聚体与扩链剂1,4-丁二醇用量的比例：
设预聚体中异氰酸根含量为5.0％，每100重量份预聚体所需扩链剂份数
B=5.0×1.07×0.95
 =5.08
式中1.07为扩散剂采用1,4-丁二醇时的常数。
即每100份预聚体需5.08份扩链剂1,4-丁二醇，按此比例调整好聚氨酯弹性体浇注机A、B两组份计量泵；
2)浇注：将经表面处理后的胎体放在预热至110℃的模具中，开动浇注机进行浇注；注满后保持压力0.2～0.3Mpa并保温110℃,60～80分钟后出模。将已浇注好胎面的轮胎在110℃烘箱或烘道中，后处理24小时，即制得成品。
实施例2
步骤一：橡胶胎体的表面处理
秤取2.5重量份N-溴代丁二酰亚胺，加入到100重量份的二甲基甲酰胺中，搅拌溶解，即制得表面处理液，此液应现用现配，当天用完。
将子午线轮胎胎体安放在可以旋转的架子上，在需要与胎面粘合的部位上，均匀地喷涂或刷涂一层表面处理液。停放0.5小时后，即可浇注胎面，但停放时间不可超12小时。
步骤二：
本实施例采用聚四氢呋喃二元醇-对苯二异氰酸酯预聚体，并采用预聚后混入法纳米白炭黑改性：
称取平均粒径25nm纳米的气相法白炭黑2重量份，投入高速混合机中。称取苯胺丙基三乙氧基硅烷(牌号为ND-42)0.5重量份，溶解于1.5重量份95％乙醇中。开动高速混合机，将ND-42的乙醇溶液喷雾状加入气相白炭黑中。混合5分钟后，取出，于真空干燥箱中，加热至220～240℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，干燥4～6小时，取出，冷却，粉碎，即制得表面处理纳米白炭黑。
称取平均分子量1500的聚四氢呋喃二元醇100重量份投入反应釜中，加热至120℃～130℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱除水份1～2小时；降温至80℃，解除真空，通入氮气，并在氮气保下加入固体状对苯二异氰酸酯18重量份，在强烈搅拌下使其融解，反应1～2小时，加入经表面处理的纳米白炭黑，继续搅拌1～2小时，即制得预聚体。在氮气保护下冷却至室温，取样按常规测定异氰酸根含量；
步骤三：浇注胎面
(1)备料：将步骤二制得的聚氨酯弹性体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至70-80℃并抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱气15～30分钟；将乙二醇移至B罐中，扩链系数取0.96，因扩链剂采用乙二醇，式中常数改为0.738按实施例1的计算方法，计算出预聚体与乙二醇的比例，并按此比例调整好聚氨酯弹性体浇注机A、B两罐计量泵；
(2)浇注：将经表面的胎体放在预热至120～125℃的模具中，开动浇注机进行浇注，注满后保持压力0.2-～0.3Mpa，并保温120-～125℃,40～60分钟后出模；将已浇注好胎面的轮胎在120～125℃的烘箱或烘道中，后处理16小时，即制得成品。
实施例3
步骤一：橡胶胎体的表面处理
(1)称取三氯异氰脲酸3重量份，加入到100重量份醋酸乙酯中，搅拌溶解，即制得表面处理液。此液现用现配，当天用完。
(2)将子午线轮胎胎体放在可以旋转的架子上，在需与胎面粘接的部位上，均匀地喷涂或刷涂一层表面处理液，停放0.5小时后，即可浇注胎面，但停放时间不可超过计划12小时。
步骤二：聚氨酯弹性体的选择及改性
本实施例选择聚醚多元醇与聚酯多元醇混合物，并采用预聚前混入法纳米白炭黑改性。
称取分子量2000的聚四氢呋喃二元醇50重量份，分子量2000的聚己内酯二元醇50重量份，投入反应釜中，加入2重量份4#气相法白炭黑和N-(-β-氨乙基)-γ--氨丙基三甲氧基硅烷(牌号为WD-52)，加热融化，开动搅拌，并逐渐升温至220～240℃，抽真空至0.095～0.098Mpa，保持2～3小时以脱除水份和乙醇；降温至60℃以下，加入二苯基甲烷二异氰酸酯45份，继续搅拌并保持温度80℃及真空度-0.095～-0.098Mpa,，反应1～2小时，即制得纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体。冷却后，按常规测定异氰酸根含量。
步骤三：浇注胎面
(1)备料：将步骤二制得的聚氨酯弹性体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至70℃并抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱气15～30分钟；将乙二醇移至B罐中，扩链系数取0.97，按实施例2的计算方法计算出予聚体与乙二醇的比例，并按此比例调整好聚氨酯弹性体浇注机A、B两罐计量泵；
(2)浇注：将经表面的胎体放在预热至120℃的模具中，开动浇注机进行浇注，注满后保持压力0.2～0.3Mpa，并保温120℃,40～60分钟后出模；将已浇注好胎面的轮胎在120℃的烘箱或烘道中，后处理18小时，即制得成品。
实施例4
步骤一：橡胶胎体的表面处理
(1)称取三氯异氰脲酸4重量份，加入到100重量份醋酸乙酯中，搅拌溶解，即制得表面处理液。此液现用现配，当天用完。
(2)将子午线轮胎胎体放在可以旋转的架子上，在需与胎面粘接的部位上均匀地喷涂或刷涂一层表面处理液，停放0.5小时后，即可浇注胎面，但停放时间不可超过12小时。
步骤二：聚氨酯弹性体的选择及改性
本实施例选择聚己二酸乙二醇酯-对苯二异氰酸酯预聚体，并采用原位生成纳米白炭黑改性。
将分子量1000的聚己二酸乙二醇酯100重量份投入反应釜中，加热至40～50℃，使之融化。秤取0.5重量份浓盐酸，加入2重量份水稀释。在搅拌下加入反应釜中。秤取原硅酸乙酯2重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(牌号为KH-550)0.5重量份，无水乙醇3重量份。混匀后，在搅拌下均匀滴加到反应釜中。调整好滴加速度，在30～60分钟内加完。保持釜内温度50℃，继续反应30分钟。在搅拌下开始抽真空，并保持真空度在-0.095～0.098Mpa，在抽出的水份大幅度减少后，升温至220～240℃，继续搅拌和抽真空2～3小时，除尽水份，乙醇和盐酸。降温70-80℃，通入氮气，并在氮气保护下加入25重量份固体对苯二异氰酸酯，强烈搅拌使其溶解，保温80℃，反应1～2小时，即制得预聚体。继续在氮气保护下冷却并在氮气保护下保存。取样按常规测定异氰酸根含量。
步骤三：浇注胎面
(1)备料：
将步骤二制得的聚氨酯弹性体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至80℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱气15-～30分钟。将1,4-丁二醇移至B罐中，扩链系数取0.95，并按实施例1的计算方法计算预聚体与扩链剂比例，并按比例调整好聚氨酯浇注机A与B两组份计量泵。
(2)浇注：
将经表面处理的轮胎胎体放在预热至120℃的模具中，开动浇注机进行浇注，注满后保持压力0.2～0.3Mpa，并保温120℃,60～80分钟后出模，在120℃烘箱或烘道中，后处理16小时，即制得成品。
实施例5
步骤一：橡胶胎体的表面处理
(1)称取5.5重量份N-溴代丁二酰亚胺，加入到100重量份二甲基甲酰胺中，搅拌溶解，即制得表面处理液。此液应现用现配，当天用完。
(3)将子午线轮胎胎体放在可以旋转的架子上，在需要与胎面粘合的部位上，均匀的喷涂或刷涂一层表面处理液，停发0.5小时后，即可浇注胎面，但停发时间不可超过12小时。
步骤二：预聚体的制备
本实施例选择牌号为ADIPRENE LFP 1950的商品预聚体，并采用预聚后混入法用纳米白炭黑改性。
秤取气相法白炭黑(牌号为2#气相法白炭黑)1重量份，投入高速混合机中。秤取γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(牌号为Y-9669)0.3重量份，溶解于2重量份95％乙醇中。开动高速混合机，将Y-9669的的乙醇溶液喷雾状加入气相法白炭黑中。混合5分钟后，取出，于真空干燥箱中，加热至220～240℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，干燥4～6小时，取出，冷却，粉碎，即制得表面处理纳米白炭黑。
将100份牌号为ADIPRENE LFP 1950的商品预聚体投入反应釜中，通氮气保护，加入1份表面处理纳米白炭黑，加热至80℃，搅拌1～2小时，使白炭黑充分分散。取样测定异氰酸根含量，充氮气保存备用。
步骤三：浇注胎面
(1)备料：将步骤二制得的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至80℃，抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱气15～30分钟。将1,4-丁二醇移至B罐中，取扩链系数为0.98，并按实施例1的计算方法计算预聚体与1,4-丁二醇用量的比例，并按此比例调整好聚氨酯弹性体浇注机A、B两组份齿轮泵。
2)浇注：将经表面处理的轮胎胎体放在预热至127℃的模具中，开动浇注机进行浇注，注满后保持压力0.20～0.3Mpa并保温120～127℃,60分钟后出模，在120～127℃烘箱或烘道中，后处理16小时，即制得成品。

Claims (3)

1、橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎的制造方法，其特征在于本法包括以下步骤及工艺条件：
步骤一：橡胶胎体的表面处理
(1)表面处理剂的制备，选用下列两种方法中的任意一种：
a)在每100重量份醋酸乙酯中，加入1～6重量份的三氯异氰脲酸，搅拌至完全溶解，即制得表面处理剂；
b)在每100重量份二甲基甲酰胺中，加入1～6重量份的N-溴代丁二酰亚胺，搅拌至完全溶解，即制得表面处理剂；
(2)橡胶胎体表面处理方法：
首先将按上述方法新配制的表面处理剂喷涂或刷涂在橡胶胎体需与聚氨酯弹性体胎面粘接的部位，然后停放0.5～12小时，即可浇注胎面；
步骤二：聚氨酯预聚体体系的选择及改性
(1)选用下列两个体系的聚氨酯预聚体中的任意一个体系作为胎面材料：
a)聚己内酯多元醇-二苯基甲烷二异氰酸酯体系；其中聚己内酯二元醇的分子量在1500～2500之间；预聚体中异氰酸根(NCO)含量在5.0～6.0％之间；扩链剂使用低分子二元醇，可以是乙二醇或丁二醇，扩链系数在0.95～0.98之间；
b)低聚物多元醇-对苯二异氰酸酯体系；其中低聚物多元醇可以是聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚己内酯多元醇，也可以是它们的混合物；分子量在1000-2000之间；预聚体中异氰酸根含量在3.5～6.0％之间；扩链剂使用低分子二元醇，可以是乙二醇或丁二醇；扩链系在0.95～0.98之间；
以上两种预聚体可以自制，也可以购买相应的商品预聚体；
(2)纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体的方法，可选用下列三种方法中的任意一种：
a)预聚前混入法：
纳米白炭黑可选用平均粒径1～40nm的气相法白炭黑，加入含异氰酸酯基或氨基的硅烷偶联剂的乙醇溶液，混合均匀后，加入低聚物多元醇中，在搅拌下加热至220～240℃，同时抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱水、脱醇2～3小时；冷却至60℃以下后，加入二异氰酸酯，在70～80℃及真空度-0.095～-0.098Mpa下反应1～2小时，即制得纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体；其中：纳米白炭黑的用量是预聚体重量的1～3％；硅烷偶联剂的用量是纳米白炭黑重量的20～30％，乙醇的用量是硅烷偶联剂重量的3～5倍；异氰酸酯的用量按常规方法计算，使预聚物中的异氰酸根(NCO)含量在3.5～6.0％之间；
b)预聚后混入法：
本法适用于购买市售商品预聚体的改性，纳米白炭黑和硅烷偶联剂的品种和用量与预聚前混入法完全相同，不同的是纳米白炭黑与硅烷偶联剂的乙醇溶液混合均匀后，要在220～240℃温度和-0.095～-0.098Mpa真空下干燥4～6小时，冷却、粉碎后，在搅拌下加入预聚体中；
c)原位生成法：
以正硅酸乙酯和含异氰酸酯基或氨基的硅烷偶联剂为前驱体，加入低聚物多元醇中，以盐酸为催化剂，进行水解和缩合，在原位生成纳米白炭黑；再升温至220～240℃，同时抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱水、脱醇、脱酸2～3小时，冷却至60℃以下，加入计算量的异氰酸酯，按常规方法进行预聚；前驱体的用量为预聚体重量的1～5％；盐酸的浓度为0.1～0.2mol；
步骤三：浇注胎面
(1)备料：
将改性后的预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机A罐中，加热至70～80℃抽真空至-0.095～-0.098Mpa，脱泡15～30分钟；将扩链剂低分子二元醇移至B罐中；按常规方法测定预聚体中异氰酸根(NCO)含量和按设定的扩链系数计算预聚体与扩链剂用量的比例，并按此比例调节好聚氨酯弹性体浇注机A、B两罐的计量泵；
(2)浇注：
将经表面处理的胎体放在预热至110～130℃的模具中，开动浇注机进行浇注；注满后保持压力0.2～0.3Mpa并保温110～130℃,30～80分钟后出模；将已浇注好胎面的轮胎在110～130℃烘箱或烘道中，后处理12～24小时，即制得成品。
2、根据权利要求1所述的橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎的制造方法，其特征在于本法选用以下工艺条件：
步骤一：
橡胶胎体的表面处理剂的制备，选用在每100重量份醋酸乙酯中，加入2～3重量份的三氯异氰脲酸，搅拌至完全溶解，即制得表面处理剂；
步骤二：
聚氨酯预聚体体系选用聚己内酯多元醇-二苯基甲烷二异氰酸酯体系；其中聚己内酯二元醇的分子量在1800～2200之问；
纳米白炭黑改性聚氨酯预聚体的方法，可选用原位生成法。
3、橡胶-聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎，其特征在于采用权利要求1、2方法制造。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1325246C (zh) * 2003-10-31 2007-07-11 杭州悍马轮胎科技有限公司 聚氨酯胎面－橡胶胎体复合结构绿色轮胎及其制造方法
CN100415477C (zh) * 2005-12-05 2008-09-03 广州华工百川科技股份有限公司 聚氨酯-橡胶复合轮胎的制造方法
CN100460192C (zh) * 2003-06-05 2009-02-11 华南理工大学 一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法
CN101397400B (zh) * 2007-09-30 2011-02-09 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 履带车辆负重轮纳米改性聚氨酯弹性体胎体材料及浇注工艺
CN102003457A (zh) * 2010-11-24 2011-04-06 上海凯众聚氨酯有限公司 双硬度聚氨酯胶轮及其制备工艺
CN101219631B (zh) * 2008-01-29 2011-05-04 晋城蓝焰煤业股份有限公司 聚氨酯复合材料轮胎及其生产方法
CN101648496B (zh) * 2009-09-09 2012-03-14 杭州悍马轮胎科技有限公司 一种复合弹性体填充内腔的轮胎及其制备方法
CN114161739A (zh) * 2021-12-07 2022-03-11 广州悍马轮胎科技有限公司 一种复合轮胎及其制造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460192C (zh) * 2003-06-05 2009-02-11 华南理工大学 一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法
CN1325246C (zh) * 2003-10-31 2007-07-11 杭州悍马轮胎科技有限公司 聚氨酯胎面－橡胶胎体复合结构绿色轮胎及其制造方法
CN100415477C (zh) * 2005-12-05 2008-09-03 广州华工百川科技股份有限公司 聚氨酯-橡胶复合轮胎的制造方法
CN101397400B (zh) * 2007-09-30 2011-02-09 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 履带车辆负重轮纳米改性聚氨酯弹性体胎体材料及浇注工艺
CN101219631B (zh) * 2008-01-29 2011-05-04 晋城蓝焰煤业股份有限公司 聚氨酯复合材料轮胎及其生产方法
CN101648496B (zh) * 2009-09-09 2012-03-14 杭州悍马轮胎科技有限公司 一种复合弹性体填充内腔的轮胎及其制备方法
CN102003457A (zh) * 2010-11-24 2011-04-06 上海凯众聚氨酯有限公司 双硬度聚氨酯胶轮及其制备工艺
CN114161739A (zh) * 2021-12-07 2022-03-11 广州悍马轮胎科技有限公司 一种复合轮胎及其制造方法

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