本發(fā)明涉及一種制作洗地機防滑輪胎用聚氨酯及其制備方法，屬于化工領域。
背景技術：
：伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輪胎技術和理論也在不斷地改進與提高。但不可避免的是，雖然目前的充氣式子午線輪胎已有較好的動態(tài)性能，如行駛中變形小、生熱低、彈性優(yōu)良、適合高速行駛等，但同時也存在抗磨和耐刺穿性能差、加工工藝復雜且嚴重污染環(huán)境、輪胎使用中存在安全隱患等缺點。目前輪胎只能通過開發(fā)新型胎面膠及補強體系、優(yōu)化輪胎結構等方式來降低滾動阻力，進一步改進的余地有限。在這種情況下，可大幅減小甚至避免以上不利因素的聚氨酯(PU)輪胎被越來越多地關注。聚氨酯又稱聚氨基甲酸酯，簡稱PU，是由二元或多元有機異氰酸酯與多元醇化合物反應而得的一類主鏈上帶有重復氨基甲酸酯(-NHC00-)基團的聚合物的總稱，它的化學結構比一般熱塑性彈性體復雜，除反復出現(xiàn)的氨基甲酸酯基團外，分子鏈中往往還含有酯基、醚基、芳香基等基團。改變多元醇或多異氰酸酯的種類、官能團、相對分子質(zhì)量，可以獲得從液體到固體、從軟質(zhì)到硬質(zhì)的涂料、粘合劑、塑料、纖維、橡膠等各種不同性能和類型的聚氨酯制品。聚氨酯橡膠(簡稱PUR)已有近50年的使用歷史，由低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴鏈劑可合成出澆注型、熱塑型、混煉型、反應注射型和溶液分散型等5種類型的彈性體，其中最主要的是澆注型、熱塑型和混煉型。不同類型的聚氨酯橡膠在性能上略有不同，但總體上來說，聚氨酯橡膠與其他橡膠相比具有更優(yōu)異的耐磨性能(是所有橡膠中最高的，實驗室測定結果表明，PUR的耐磨性是天然橡膠的3～5倍，實際應用中往往高達10倍左右)、較高的抗撕裂強度和伸長率(伸長率可達400％～1000％)，且硬度范圍寬(邵爾A10度至邵爾D80度)。此外它的吸振、減震效果好，負重容量非常大，且耐老化、耐油和耐其他化學藥品的性能優(yōu)異。由于PUR具備上述的優(yōu)異性能，使其成為國內(nèi)外輪胎工業(yè)關注的熱點。聚氨酯實心輪胎是新一代的輪胎，環(huán)保、節(jié)能、安全、高效。其特點為：無毒、無味、不需加熱、生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，容易掌握；用它生產(chǎn)的輪胎重量是橡膠輪胎的1／2：耐磨性是橡膠輪胎的6倍：折彎率是橡膠輪胎的5倍；在50℃的情況下能保持原有的彈性，耐酸堿、抗腐蝕是橡膠輪胎的3.5倍：彈性高于橡膠輪胎的3倍：可根據(jù)用戶需要的硬度、密度、規(guī)格定做各種各樣的輪胎。工業(yè)車輛聚氨酯實心輪胎采用國際標準輪輞，可與充氣輪胎輪輞互相換用；與充氣輪胎相比，具有耐磨、使用壽命長、滾動阻力小、能耗低、耐刺破、安全性好等優(yōu)點，有更高的性能價格比。在低速、高負荷運行車輛領域，是充氣胎的換代產(chǎn)品。本發(fā)明專利主要是制備一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，這種輪胎除了擁有耐磨，承受能力高，制備工藝簡單易操作這些特點以外。在使用的過程中，較橡膠輪胎的使用，它不會出現(xiàn)多環(huán)芳烴等材料散發(fā)到空氣和土壤中，嚴重污染環(huán)境的現(xiàn)象。且橡膠輪胎在回收利用的的過程中，需要耗費較多的人力和財力。而聚氨酯材料的回收利用比橡膠要容易很多?？梢圆捎梦锢矸椒ɑ厥沼糜谏a(chǎn)性能要求不高的聚氨酯產(chǎn)品，采用化學方法回收獲得純凈的原料單體，例如多元醇，異氰酸酯，胺等。并且由于聚酯的官能度和分子量較低，使得制備的聚氨酯軟段比例增大，且加入少量抗滑劑后在作為輪胎使用時，其表面能具有較好的回彈性以及防滑功能，生產(chǎn)成本也不高，適合洗地機用。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是合成制備洗地機防滑輪胎用聚氨酯，該種輪胎具有承受能力強，回彈性好，防滑功能強，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境污染小的特點。本發(fā)明采用的技術方案如下：1、以總反應物的質(zhì)量為基準，按照下述配方制備洗地機防滑輪胎用聚氨酯：聚醚多元醇160-80份聚醚多元醇210-20份聚醚多元醇35-10份聚醚多元醇45-10份泡沫穩(wěn)定劑0.1-0.2份胺催化劑0.3-0.4份金屬催化劑0.05-0.1份交聯(lián)劑2-4份抗滑劑0.1-0.3份擴鏈劑15-7份擴鏈劑25-7份發(fā)泡劑5-10份改性黑料80-100份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。2.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇1選取官能度為2，分子量為2000的聚醚多元醇，使用這類多元醇制備的制品具有一定的軟度。3.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇2選取官能度為2，分子量為3000的接枝聚醚多元醇，使用這類多元醇具有增強的特點。4.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇3選取官能度為3，分子量為4000的接枝聚醚多元醇，使用這類多元醇具有表面吸附力強，手感好的特點。5.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的聚醚多元醇4選取官能度為3，分子量為5000的聚醚多元醇，使用這類多元醇能夠使得制備的聚氨酯擁有較好的承受能力。6.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機硅類穩(wěn)定劑,如Tegostab硬泡硅油B8470,B8468,B8456等，主要功能為乳化泡沫物料，穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔。7.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的胺催化劑為N,N-二甲基芐胺、N,N,N',N'',N''-五甲基二亞乙基三胺、N,N'-二乙基哌嗪、N,N'-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的任意一種。8.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的金屬催化劑為甲醇鈉、辛酸鉀、油酸鉀、碳酸鈣中的任意一種。9.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的交聯(lián)劑為氧化二異丙苯(DCP)，二叔丁基過氧化物（DTBP），二乙醇胺中的任意一種。10.如權利要求1所述的一種洗地機防滑聚氨酯輪胎，其特征在于：所述的抗滑劑為陽離子型改性硅酸，如MCH-SG300。上述技術方案合成的聚氨酯，在制備洗地機用輪胎時，由于使用了大量低官能度和低分子量的聚酯作為原料，使得聚氨酯的軟段比例有較大的提升，且加入了少量的抗滑劑，從而在有著優(yōu)良的承受能力的前提下，具有較好的回彈性和防滑功能。該種合成工藝方法簡單，對環(huán)境污染小，其性能和生產(chǎn)成本能完全滿足洗地機用輪胎的需求。具體實施方式實施例一以總反應物的質(zhì)量為基準，按照下述配方制備洗地機防滑輪胎用聚氨酯：聚醚多元醇160份聚醚多元醇210份聚醚多元醇35份聚醚多元醇45份泡沫穩(wěn)定劑0.1份胺催化劑0.3份金屬催化劑0.05份交聯(lián)劑2份抗滑劑0.1份擴鏈劑15份擴鏈劑25份發(fā)泡劑5份改性黑料80份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。力學性能和防滑性能測試采用WDW-20微機控制電子萬能測試儀，邵氏D硬度計和靜態(tài)摩擦系數(shù)試驗機分別對制備的聚氨酯進行力學性能和防滑性能的測試。拉伸強度和斷裂伸長率參照GB/T528－2009、邵氏硬度參照GB/T531.1－2008、防滑性能參照GB/T3903.6-2005進行測試，測試結果見表1。實施例二聚醚多元醇165份聚醚多元醇212.5份聚醚多元醇37份聚醚多元醇47份泡沫穩(wěn)定劑0.12份胺催化劑0.3份金屬催化劑0.07份交聯(lián)劑2.5份抗滑劑0.15份擴鏈劑15.5份擴鏈劑25.5份發(fā)泡劑7份改性黑料85份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。力學性能和防滑性能測試采用WDW-20微機控制電子萬能測試儀，邵氏D硬度計和靜態(tài)摩擦系數(shù)試驗機分別對制備的聚氨酯進行力學性能和防滑性能的測試。拉伸強度和斷裂伸長率參照GB/T528－2009、邵氏硬度參照GB/T531.1－2008、防滑性能參照GB/T3903.6-2005進行測試，測試結果見表1。實施例三聚醚多元醇170份聚醚多元醇215份聚醚多元醇38份聚醚多元醇48份泡沫穩(wěn)定劑0.15份胺催化劑0.35份金屬催化劑0.08份交聯(lián)劑3份抗滑劑0.2份擴鏈劑16份擴鏈劑26份發(fā)泡劑8份改性黑料90份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。力學性能和防滑性能測試采用WDW-20微機控制電子萬能測試儀，邵氏D硬度計和靜態(tài)摩擦系數(shù)試驗機分別對制備的聚氨酯進行力學性能和防滑性能的測試。拉伸強度和斷裂伸長率參照GB/T528－2009、邵氏硬度參照GB/T531.1－2008、防滑性能參照GB/T3903.6-2005進行測試，測試結果見表1。實施例四聚醚多元醇175份聚醚多元醇217份聚醚多元醇39份聚醚多元醇49份泡沫穩(wěn)定劑0.15份胺催化劑0.35份金屬催化劑0.09份交聯(lián)劑3.5份抗滑劑0.25份擴鏈劑16.5份擴鏈劑26.5份發(fā)泡劑9份改性黑料95份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。力學性能和防滑性能測試采用WDW-20微機控制電子萬能測試儀，邵氏D硬度計和靜態(tài)摩擦系數(shù)試驗機分別對制備的聚氨酯進行力學性能和防滑性能的測試。拉伸強度和斷裂伸長率參照GB/T528－2009、邵氏硬度參照GB/T531.1－2008、防滑性能參照GB/T3903.6-2005進行測試，測試結果見表1。實施例五聚醚多元醇180份聚醚多元醇220份聚醚多元醇310份聚醚多元醇410份泡沫穩(wěn)定劑0.2份胺催化劑0.4份金屬催化劑0.1份交聯(lián)劑4份抗滑劑0.3份擴鏈劑17份擴鏈劑27份發(fā)泡劑10份改性黑料100份按上述份數(shù)先將聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑，胺催化劑，金屬催化劑，交聯(lián)劑，擴鏈劑和發(fā)泡劑用高速攪拌機在室溫下攪拌均勻并靜置30min,然后加入改性黑料并高速攪拌40s，最后倒入添加了脫模劑的預熱模具中，經(jīng)過10-15min進行脫模,得到聚氨酯輪胎。力學性能和防滑性能測試采用WDW-20微機控制電子萬能測試儀，邵氏D硬度計和靜態(tài)摩擦系數(shù)試驗機分別對制備的聚氨酯進行力學性能和防滑性能的測試。拉伸強度和斷裂伸長率參照GB/T528－2009、邵氏硬度參照GB/T531.1－2008、防滑性能參照GB/T3903.6-2005進行測試，測試結果見表1。根據(jù)表1的測試結果可以看出，在該體系中合成的聚氨酯用于制備洗地機防滑用輪胎時具有較好的承受能力和表面硬度以及防滑功能。表1　硬度拉伸強度斷裂伸長率摩擦系數(shù)　ShoreDMpa%　實施例14323.72550.65實施例24221.53130.62實施例33520.62800.61實施例440213250.62實施例53821.23150.65當前第1頁1 2 3