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CN111440432A - 一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺 - Google Patents

一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺 Download PDF

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CN111440432A
CN111440432A CN202010277251.XA CN202010277251A CN111440432A CN 111440432 A CN111440432 A CN 111440432A CN 202010277251 A CN202010277251 A CN 202010277251A CN 111440432 A CN111440432 A CN 111440432A
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李锋
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Yantai Ruite Rubber Plastic Co ltd
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Abstract

本发明涉及聚氨酯轮胎领域，具体涉及一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺，其中一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，包括多元醇聚合物80‑150份；异氰酸酯化合物15‑25份；固化剂10‑15份；双组份液态有机硅胶5‑10份；聚四氟乙烯微粉2‑5份；自由基引发剂1‑3份；添加剂1‑3份。本发明提供的耐低温高强度聚氨酯轮胎具有良好的低温强度。本发明还包括一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，包括以下步骤：1、多元醇聚合物与异氰酸酯反应制得预聚体；2，将其余组分混合制得辅料；3，浇注模具浇注成型，硫化，脱模，制得半成品；4，二次硫化。本发明提供的耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺具有简化轮胎生产工艺，提高产品均匀性的效果。

Description

一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺
技术领域
本发明涉及聚氨酯轮胎的技术领域，尤其是涉及一种耐低温高强度聚氨酯轮胎及其制备工艺。
背景技术
聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯，一种高分子材料。聚氨酯有聚酯型和聚醚型两类，能够制成聚氨酯塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯橡胶及弹性体。聚氨酯橡胶及弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性。主要用于制鞋工业和医疗业。
随着技术的不断改进，聚氨酯橡胶及弹性体在轮胎制造方面也取得了越来越多成绩。聚氨酯实心轮胎主要应用于叉车上，叉车又分为冷库叉车和普通叉车，冷库叉车在冷链行业的运用中起着重要的作用，由于冷链行业的特殊作业环境，对于所使用的叉车也必须要考虑其在低温环境下的作业能力。
现有的公开号为CN104693401A的中国发明专利，公开了一种聚氨酯低速实心轮胎的配方及其生产工艺，其中原料包括聚酯多元醇0.8-1.5份、甲苯二异氰酸酯0.15-0.25份、固化剂0.1-0.15份。生产工艺为聚酯多元醇进行脱水后加入甲苯二异氰酸酯制得预聚体，再将预聚体和固化剂组分分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇筑模具浇筑成型并进行二次硫化。上述现有技术具有简化轮胎生产工艺的效果。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的由聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和固化剂制备的聚酯型聚氨酯实心轮胎，普遍存在低温强度差的问题，限制其在低温环境中的应用；聚氨酯轮胎的低温强度差，会导致聚氨酯轮胎在低温情况下出现拉伸强度降低，甚至破裂的现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，具有良好的低温强度。本发明的目的之二是提供一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，具有简化轮胎生产工艺，提高产品均匀性的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，包含以下重量份的原料制成：多元醇聚合物80-150份；异氰酸酯化合物15-25份；固化剂10-15份；双组份液态有机硅胶5-10份；聚四氟乙烯微粉2-5份；自由基引发剂1-3份；添加剂1-3份。
通过采用上述技术方案，多元醇聚合物与异氰酸酯发生聚合反应制得预聚体，固化剂不仅能够加快预聚体的的固化速度，还能够增加预聚体的粘合强度，使聚四氟乙烯微粉与预聚体的粘附性更好；粘附性增加的同时，会使得聚四氟乙烯微粉在预聚体中的分散效果变差；液态有机硅胶的黏度低，流动性好，聚四氟乙烯与液态有机硅混合后，液态有机硅胶流动的同时能够将聚四氟乙烯分散至预聚体中，聚四氟乙烯在液态有机硅中不溶解，随着液态有机硅的流动，聚四氟乙烯会不断地粘附在预聚体上，形成以聚氨酯为骨架，聚四氟乙烯和液态硅橡胶为填充体的聚氨酯轮胎；在低温情况下，聚氨酯分子的结构会发生改变，聚氨酯分子间的分子作用力减弱，拉伸强度和抗撕裂强度降低；液态硅橡胶与聚氨酯之间能够形成Si-O键，Si-O键的低温稳定性好，能够增加聚氨酯的耐低温性能，同时Si-O键能够改变聚氨酯的韧性，使聚氨酯在温度较低情况下依然保持较好的韧性和抗拉强度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述组分的重量份数为：多元醇聚合物100份；异氰酸酯化合物20份；固化剂10份；双组份液态有机硅胶5份；聚四氟乙烯微粉4份；自由基引发剂2份；添加剂2份。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述异氰酸酯化合物为二异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种，优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多元醇聚合物选自聚丙烯酸酯多元醇，聚烯烃多元醇和生物基多元醇的一种或多种。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自由基引发剂选自烷基过氧化物类和过氧化酯类，优选过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯化合物与多元醇聚合化合物，通过聚合反应生成聚氨酯；自由基引发剂能够产生自由基，加速异氰酸酯化合物与多元醇聚合化合物聚合反应；过氧化二叔丁基和过氧化二叔戊基均有较强的氧化性，产生自由基的速率较快，键断裂所需的温度较低，反应条件更温和。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述添加剂包含内脱模剂、阻燃剂、颜料、抗静电剂、抗氧剂、UV稳定剂、消泡剂、偶联剂、流平剂、除水剂、分子筛、触变剂和增塑剂的一种或多种。
通过采用上述技术方案，由于冷库的特殊环境，对聚氨酯轮胎的含水量的要求比较高，含水量较高时，会降低聚氨酯轮胎的耐磨性；加入分子筛与除水剂配合使用，既能够分解消耗水分，还能够利用分子筛将未分解的水进行吸附，从而降低聚氨酯轮胎含水量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双组份液态有机硅胶为液态甲基有机硅橡胶或液态苯基有机硅橡胶，25℃时粘度≤8000mPa·s。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚四氟乙烯微粉的粒径0.5-15μm。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，包括以下步骤：
步骤1、将80-150重量份的多元醇聚合物进行脱水反应，控制脱水反应温度为110-120℃，反应时间为3.5-4.5小时；然后加入15-25重量份的异氰酸酯化合物在70℃-90℃下混合反应，反应时间为1-2.5小时，制得预聚体；
步骤2，将10-15重量份的固化剂、5-10重量份的纳米硅橡胶颗粒、2-5重量份的聚四氟乙烯微粉、1-3重量份的自由基引发剂和1-3重量份的添加剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.3-1小时，搅拌速度为120-200rpm，制得辅料；
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在110-120℃下硫化2.5-4小时，然后脱模，制得半成品；
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130-150℃下再次硫化8-16小时即得轮胎。
通过采用上述技术方案，预聚体的黏性较大，单一添加各组分时，不但浪费时间，还会造成混合不均匀的现象；将各添加组分采用一锅法快速混合，不仅操作简单，效率高，关键是能够将各组分混合均匀；利用流动性好，黏度低的组分，带动流动性差的组分进行混合，提高各个组分与预聚体的混合均匀度。二次硫化能够使聚氨酯、液态硅橡胶和聚四氟乙烯进一步交联，改善聚氨酯的力学性能，提高低温强度。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.多元醇聚合物与异氰酸酯发生聚合反应制得预聚体，固化剂不仅能够加快预聚体的的固化速度，还能够增加预聚体的粘合强度，使聚四氟乙烯微粉与预聚体的粘附性更好；粘附性增加的同时，会使得聚四氟乙烯微粉在预聚体中的分散效果变差；液态有机硅胶的黏度低，流动性好，聚四氟乙烯与液态有机硅混合后，液态有机硅胶流动的同时能够将聚四氟乙烯分散至预聚体中，聚四氟乙烯在液态有机硅中不溶解，随着液态有机硅的流动，聚四氟乙烯会不断地粘附在预聚体上，形成以聚氨酯为骨架，聚四氟乙烯和液态硅橡胶为填充体的聚氨酯轮胎；在低温情况下，聚氨酯分子的结构会发生改变，聚氨酯分子间的分子作用力减弱，拉伸强度和抗撕裂强度降低；
2.预聚体的黏性较大，单一添加各组分时，不但浪费时间，还会造成混合不均匀的现象；将各添加组分采用一锅法快速混合，不仅操作简单，效率高，关键能够将各组分混合均匀；利用流动性好，黏度低的组分，带动流动性差的组分进行混合，提高各个组分与预聚体的混合均匀度；二次硫化能够使聚氨酯、液态硅橡胶和聚四氟乙烯进一步交联，改善聚氨酯的力学性能，提高低温强度。
3.聚氨酯轮胎浇注成型之后，聚氨酯轮胎的表面能够形成以聚四氟乙烯微粉为填充物、聚氨酯为骨架的防护层，聚四氟乙烯微粉对聚氨酯形成支撑，能够增加聚氨酯的抗压强度和耐磨性；
具体实施方式
实施例1
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1、将1000g的聚丙烯酸酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为113℃，反应时间为4小时；然后加入200g的液化MDI在78℃下混合反应，反应时间为2小时，制得预聚体。
步骤2，将100g固化剂、50g液态甲基有机硅橡胶(25℃时粘度≤8000mPa·s)、40g粒径为0.8μm的聚四氟乙烯微粉、20g过氧化二叔丁基、10g阻燃剂和10g抗氧剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.5小时，搅拌速度为140rpm，制得辅料。
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在110℃下硫化3小时，然后脱模，制得半成品。
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130℃下再次硫12小时即得轮胎。
实施例2
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1、将800g的聚丙烯酸酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为110℃，反应时间为4.5小时；然后加入250g的液化MDI在70℃下混合反应，反应时间为2.5小时，制得预聚体。
步骤2，将100g固化剂、100g液态甲基有机硅橡胶(25℃时粘度≤8000mPa·s)、20g粒径为0.5μm的聚四氟乙烯微粉、30g过氧化二叔丁基、5g阻燃剂和5g抗氧剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.3小时，搅拌速度为120rpm，制得辅料。
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在110℃下硫化4小时，然后脱模，制得半成品。
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130℃下再次硫16小时即得轮胎。
实施例3
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1、将1500g的聚丙烯酸酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为120℃，反应时间为3.5小时；然后加入150g的液化MDI在90℃下混合反应，反应时间为1小时，制得预聚体。
步骤2，将150g固化剂、50g液态甲基有机硅橡胶(25℃时粘度≤8000mPa·s)、50g粒径为15μm的聚四氟乙烯微粉、10g过氧化二叔丁基、15g阻燃剂和15g抗氧剂加入搅拌机，室温条件下搅拌1小时，搅拌速度为200rpm，制得辅料。
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在120℃下硫化2.5小时，然后脱模，制得半成品。
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在150℃下再次硫8小时即得轮胎。
实施例4
一种耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1、将1150g的聚丙烯酸酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为115℃，反应时间为4小时；然后加入200g的液化MDI在80℃下混合反应，反应时间为2小时，制得预聚体。
步骤2，将125g固化剂、75g液态甲基有机硅橡胶(25℃时粘度≤8000mPa·s)、35g粒径为7μm的聚四氟乙烯微粉、20g过氧化二叔丁基、1g阻燃剂和10g抗氧剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.6小时，搅拌速度为160rpm，制得辅料。
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在115℃下硫化3小时，然后脱模，制得半成品。
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在140℃下再次硫12小时即得轮胎。
实施例5
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g甲苯二异氰酸酯。
实施例6
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g二苯基甲烷二异氰酸酯。
实施例7
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g异佛尔酮二异氰酸酯。
实施例8
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g二环己基甲烷二异氰酸酯。
实施例9
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g苯二亚甲基二异氰酸酯。
实施例10
与实施例1的区别之处在于，异氰酸酯化合物为100g六亚甲基二异氰酸酯。
实施例11
与实施例1的区别之处在于，自由基引发剂为2g过氧化二叔戊基。
实施例12
与实施例1的区别之处在于，多元醇聚合物为100g聚烯烃多元醇。
实施例13
与实施例1的区别之处在于，多元醇聚合物为100g生物基多元醇。
实施例14
与实施例1的区别之处在于，双组份液态有机硅胶为4g粒径为0.8μm液态苯基有机硅橡胶。
对比例1
一种普通聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1、将1000g的聚丙烯酸酯多元醇进行脱水反应，控制脱水反应温度为113℃，反应时间为4小时；然后加入200g的液化MDI在78℃下混合反应，反应时间为2小时，制得预聚体。
步骤2，将100g固化剂、20g过氧化二叔丁基、10g阻燃剂和10g抗氧剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.5小时，搅拌速度为140rpm，制得辅料。
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在110℃下硫化3小时，然后脱模，制得半成品。
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130℃下再次硫12小时即得轮胎。
对比例2
现有技术中的聚氨酯轮胎的制备工艺，步骤1，将1000g聚酯多元醇加热至115℃真空脱水4小时，将温度降至100℃时，加入2000g甲苯二异氰酸酯，温度控制在80℃，混合反应2.5小时制得预聚体；
步骤2，将固化剂和步骤1制备得到的预聚体加入到浇注机的A、B罐中，预聚体和固化剂组分按重量比12:1混合注入轮胎浇筑模具，将其放入100℃烘箱硫化4小时即可脱模；
步骤4，将聚氨酯轮胎再次放入烘箱中110℃二次硫化16小时。
应用例1
上述实施例中的添加剂还可以是脱模剂、颜料、抗静电剂、UV稳定剂、消泡剂、偶联剂、流平剂、除水剂、分子筛、触变剂和增塑剂的一种或多种。
性能检测
根据国标检测要求，检测拉伸强度和撕裂强度。
表1力学性能检测
Figure BDA0002445243330000071
比较实施例1与对比例1，数据显示，实施例1制备的聚氨酯轮胎的阿克隆磨耗量低于对比例1制备的普通聚氨酯轮胎的阿克隆磨耗量，可得实施例1制备的聚氨酯轮胎的耐磨性高于对比例1制备的聚氨酯轮胎；结果表明聚四氟乙烯微粉和液态甲基有机硅橡胶能够提高聚氨酯轮胎的耐磨性能。
比较实施例1与对比例1，数据显示，常温条件下，实施例1制备的聚氨酯轮胎的拉伸强度大于对比例1的聚氨酯轮胎的拉伸强度，但差距很小，均具有较强的拉伸强度；低温条件下，实施例1制备的聚氨酯轮胎的拉伸强度远大于对比例1制备的聚氨酯轮胎的拉伸强度；可以得出，实施例1的聚氨酯轮胎的低温条件下的拉伸强度更好。结果表明，聚四氟乙烯微粉和液态甲基有机硅橡胶能够提高聚氨酯轮胎的低温强度。
比较实施例1与对比例2，数据显示，常温条件下，实施例1制备的聚氨酯轮胎的裤型撕裂强大于对比例2的聚氨酯轮胎的裤型撕裂强，但差距很小，均具有较强的裤型撕裂强；低温条件下，实施例1制备的聚氨酯轮胎的裤型撕裂强远大于对比例1制备的聚氨酯轮胎的裤型撕裂强；可以得出，实施例1的聚氨酯轮胎的低温条件下的裤型撕裂强更高。结果表明，聚四氟乙烯微粉和液态甲基有机硅橡胶能够提高聚氨酯轮胎的低温强度。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述轮胎由包含以下重量份的原料制成：
多元醇聚合物80-150份；
异氰酸酯化合物15-25份；
固化剂10-15份；
双组份液态有机硅胶5-10份；
聚四氟乙烯微粉2-5份；
自由基引发剂1-3份；
添加剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述组分的重量份数为：
多元醇聚合物100份；
异氰酸酯化合物20份；
固化剂10份；
双组份液态有机硅胶5份；
聚四氟乙烯微粉4份；
自由基引发剂2份；
添加剂2份。
3.根据权利要求2所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述异氰酸酯化合物为二异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种，优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述多元醇聚合物选自聚丙烯酸酯多元醇，聚烯烃多元醇和生物基多元醇的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述自由基引发剂选自烷基过氧化物类和过氧化酯类，优选过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述添加剂包含内脱模剂、阻燃剂、颜料、抗静电剂、抗氧剂、UV稳定剂、消泡剂、偶联剂、流平剂、除水剂、分子筛、触变剂和增塑剂的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述双组份液态有机硅胶为液态甲基有机硅橡胶或液态苯基有机硅橡胶，25°C时粘度≤8000mPa·s。
8.根据权利要求1所述的一种耐低温高强度聚氨酯轮胎，其特征在于：所述聚四氟乙烯微粉的粒径0.5-15μm。
9.一种如权利要求1-8所述耐低温高强度聚氨酯轮胎的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将80-150重量份的多元醇聚合物进行脱水反应，控制脱水反应温度为110-120℃，反应时间为3.5-4.5小时；然后加入15-25重量份的异氰酸酯化合物在70℃-90℃下混合反应，反应时间为1-2.5小时，制得预聚体；
步骤2，将10-15重量份的固化剂、5-10重量份的双组份液态有机硅胶、2-5重量份的聚四氟乙烯微粉、1-3重量份的自由基引发剂和1-3重量份的添加剂加入搅拌机，室温条件下搅拌0.3-1小时，搅拌速度为120-200rpm，制得辅料；
步骤3，将步骤1中制得预聚体和步骤2制得的辅料分别投入浇注机的A、B罐，按上述重量份比例混合浇入轮胎浇注模具浇注成型，并在110-120℃下硫化2.5-4小时，然后脱模，制得半成品；
步骤4，二次硫化：步骤3制备的经硫化的半成品放入硫化烘箱在130-150℃下再次硫化8-16小时即得轮胎。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111849232A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 西安天元化工有限责任公司 一种可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂及其应用
CN113512286A (zh) * 2021-04-25 2021-10-19 苏州频发机电科技有限公司 一种高耐磨、抗老化的聚氨酯轮胎

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030055192A1 (en) * 2001-04-05 2003-03-20 Palinkas Richard L. High friction polyurethane elastomers having improved abrasion resistance
CN103756285A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 上海应用技术学院 一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法
CN104693401A (zh) * 2015-01-20 2015-06-10 淄博赛通聚氨酯有限公司 一种聚氨酯低速实心轮胎的配方及其生产工艺
US20160145527A1 (en) * 2013-07-31 2016-05-26 Minebea Co., Ltd. Thermosetting resin composition, sliding member and method for producing sliding member
CN106751736A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 成都康普斯科技有限公司 一种硅橡胶/聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法
CN106832190A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种无痕聚氨酯实心轮胎
CN106832198A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种冷库防滑聚氨酯实心轮胎的制备方法
CN108641057A (zh) * 2018-05-11 2018-10-12 美瑞新材料股份有限公司 一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法
CN109438651A (zh) * 2018-11-29 2019-03-08 东北师范大学 一种耐低温高弹性聚氨酯材料及其制备方法
CN110003424A (zh) * 2018-01-05 2019-07-12 科思创德国股份有限公司 无充气轮胎及其制备方法和应用

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030055192A1 (en) * 2001-04-05 2003-03-20 Palinkas Richard L. High friction polyurethane elastomers having improved abrasion resistance
US20160145527A1 (en) * 2013-07-31 2016-05-26 Minebea Co., Ltd. Thermosetting resin composition, sliding member and method for producing sliding member
CN103756285A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 上海应用技术学院 一种具有高耐磨性的聚氨酯弹性体的制备方法
CN104693401A (zh) * 2015-01-20 2015-06-10 淄博赛通聚氨酯有限公司 一种聚氨酯低速实心轮胎的配方及其生产工艺
CN106751736A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 成都康普斯科技有限公司 一种硅橡胶/聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法
CN106832190A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种无痕聚氨酯实心轮胎
CN106832198A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 滁州市玉林聚氨酯有限公司 一种冷库防滑聚氨酯实心轮胎的制备方法
CN110003424A (zh) * 2018-01-05 2019-07-12 科思创德国股份有限公司 无充气轮胎及其制备方法和应用
CN108641057A (zh) * 2018-05-11 2018-10-12 美瑞新材料股份有限公司 一种硅橡胶聚氨酯热塑性弹性体的制备方法
CN109438651A (zh) * 2018-11-29 2019-03-08 东北师范大学 一种耐低温高弹性聚氨酯材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HSIEN-TANG CHIU: "Study on Mechanical Properties and Intermolecular Interaction of Silicone Rubber/Polyurethane/Epoxy Blends", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 *
橡胶工业原材料与装备简明手册编审委员会: "《橡胶工业原材料与装备简明手册（2016年版）》", 30 November 2016, 北京理工大学出版社 *
罗河胜: "《实用塑料手册》", 31 December 1991, 现代出版社 *
雷彩红: "TPU / 硅橡胶弹性体动态硫化过程相态结构控制研究", 《塑料工业》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111849232A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 西安天元化工有限责任公司 一种可低温自由基聚合固化的聚氨酯树脂及其应用
CN113512286A (zh) * 2021-04-25 2021-10-19 苏州频发机电科技有限公司 一种高耐磨、抗老化的聚氨酯轮胎

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