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1、(10)申请公布号 CN 102964810 A (43)申请公布日 2013.03.13 CN 102964810 A *CN102964810A* (21)申请号 201210457498.5 (22)申请日 2012.11.15 C08L 75/06(2006.01) C08L 75/08(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/09(2006.01) C08K 3/06(2006.01) C08K 3/02(2006.01) C08K 5/14(2006.01) C08K 3/3。
2、4(2006.01) (71)申请人 北京橡胶工业研究设计院 地址 100143 北京市海淀区阜石路甲 19 号 (72)发明人 陆鸣 王婷 李花婷 (54) 发明名称 一种聚氨酯橡胶组合物 (57) 摘要 本发明公开了一种聚氨酯橡胶组合物。该橡 胶组合物包括 ： 聚氨酯生胶组份 ； 以100重量份的 聚氨酯生胶为基准， 含有填料1080重量份以及 2090份包括橡胶硫化剂、 硫化促进剂、 硬脂酸、 氧化锌等其它橡胶助剂。该聚氨酯橡胶组合物的 生热低于等量炭黑、 白炭黑填充的氨酯橡胶组合 物 10% 以上， 物理机械性能良好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种聚氨酯橡胶组合物， 其特征在于 ： 该橡胶组合物由聚氨酯生胶、 橡胶硫化剂、 橡 胶促进剂、 填料、 硬脂酸、 氧化锌等橡胶助剂组成。 2. 根据权利要求 1 所述的一种聚氨酯橡胶组合物， 其特征在于 ： 所述的聚氨酯生胶是 由低聚物聚醚、 聚酯多元醇与异氰酸酯单体、 扩链剂聚合形成的混炼型生胶， 在硫化剂的作 用下可进行交联硫化。 3. 根据权利要求 1 所述的一种聚氨酯橡胶组合物， 其特征在于 ： 所述的填料选自硫酸 钙、 硫酸钡、 石墨、 云母、 陶土、 氧化铝、 氮化硼、。
4、 硅粉中的一种或多种， 在橡胶组合物 （聚氨酯 生胶） 中添加 10 80 份， 优选 3060 份。 4. 根据权利要求 2 所述的一种聚氨酯橡胶组合物， 其特征在于所述的橡胶硫化剂选自 硫黄、 甲苯二异氰酸酯二聚体、 过氧化苯甲酰、 过氧化二异丙苯中的一种或多种并用体系。 权 利 要 求 书 CN 102964810 A 2 1/3 页 3 一种聚氨酯橡胶组合物 技术领域 0001 本发明公开一种聚氨酯橡胶组合物， 该橡胶组合物包含通用橡胶助剂以及至少一 种低生热填充材料， 采用通用橡胶工艺制作。 背景技术 0002 聚氨酯具有优异的耐磨性能、 在很宽的硬度范围内保持较高的弹性、 高强度和。
5、高 伸长率、 良好的耐油和耐多种溶剂性能以及高撕裂强度， 能够满足低速轮胎的要求。然而， 在聚氨酯中过量的一 NCO 基也能与氨基甲酸酯基生成脲基甲酸酯交联键或与脲基生成缩 二脲交联键， 使得弹性体的软段相松弛时间增大， 当聚氨酯弹性体受交变应力作用时， 应变 的发展总是落后于应力的发展， 滞后现象严重， 从而使得动态内生热严重。内生热大、 耐高 温性能较差是限制聚氨酯轮胎行驶速度和连续行驶时间的主要制约因素。 0003 在目前所公开的文献中， 聚氨酯 （PU） 的内生热多从分子结构、 原料配比等途径进 行相关影响因素的研究。郝立新等人研究了预聚物一 NCO 含量、 多元醇用量等对羟丁型、 聚。
6、 酯型浇注聚氨酯弹性体动态生热性的影响。甄建军等对比分析了二苯基甲基二异氰酸酯 ( MDI ) 和甲苯二异氰酸醋 （TDI） 型聚氨酯弹性体的动态性能， 证明 MDI 型聚氨酯弹性体损耗 因子小、 储能模量大、 阻尼小、 动态生热更低。 0004 以上研究虽对聚氨酯的生热提供了一定的理论研究基础， 但聚氨酯生热高的问题 并无突破性技术进展。因此， 在分析相关文献技术的基础上， 本专利提出采用高导热、 低生 热材料填充聚氨酯， 通过热传导途径， 快速释放聚氨酯橡胶内部产生热量， 从而达到降低 PU 高生热的目的。目前本发明人尚未查阅到类似专利技术。 发明内容 0005 1、 发明目的 ： 本发明。
7、的目的在于， 提供一种低生热、 物理机械性能良好的聚氨酯橡胶组合物。 0006 1、 技术方案 ： 聚氨酯橡胶组合物由低生热材料， 橡胶硫化剂、 促进剂、 硬脂酸、 氧化锌、 通过密炼、 混 炼， 平板硫化剂硫化制备而成。 试验表明选用低生热填料可以有效降低聚氨酯生热， 提高其 热稳定性。本发明的技术所制备的低生热聚氨酯复合材料生热低、 物理机械性能优异。 0007 本发明所述的聚氨酯橡胶组合物， 是一种由高导热、 低生热材料填充的聚氨酯橡 胶复合材料。 0008 聚氨酯橡胶选用由聚醚、 聚酯多元醇与异氰酸酯单体、 扩链剂聚合形成的混炼型 聚氨酯生胶。 在所选的实施方案中， 聚醚多元醇原料有 。
8、： 氧化丙烯二醇、 氧化丙烯三醇、 聚四 氢呋喃多元醇、 环氧乙烷封端的高伯羟基含量的聚氧化丙烯醚多元醇、 环氧乙烷嵌段含量 较高的亲水性聚氧化丙烯醚多元醇和四氢呋喃一环氧丙烷一元共聚醚多元醇， 一种更优选 的方案是聚四氢呋喃多元醇 ； 聚酯多元醇原料有 ： 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇、 二乙二醇、 戊二 醇、 己二醇、 三羟甲基丙烷、 丙三醇。更优选乙二醇 ； 异氰酸酯有 ： 二苯基甲基二异氰酸酯 ( 说 明 书 CN 102964810 A 3 2/3 页 4 MDI )、 甲苯二异氰酸醋 （TDI） 、 1.5- 萘二异氰酸醋 (NDI)、 六亚甲基二异氰酸酯 ( HDI)、 异 佛尔酮。
9、二异氰酸酯 ( IPDI) ； 扩链剂有 ： 乙二醇、 二乙二醇、 二丙二醇、 丙三醇、 三羟甲基丙 烷、 二乙醇胺、 三乙醇胺。 以上所述的各个聚氨酯橡胶组分构成本发明技术方案中混炼型聚 氨酯生胶的选择范围。 0009 本发明所提供的聚氨酯橡胶组合物， 在硫化剂的作用下可进行交联硫化。在一种 优选的实施方案中， 其硫化剂选自硫黄、 甲苯二异氰酸酯二聚体、 过氧化苯甲酰、 过氧化二 异丙苯中的一种或多种并用体系。更优选过氧化二异丙苯。 0010 本发明所提供的聚氨酯橡胶组合物， 在一种优选的实施方案中， 低生热填料选自 硫酸钙、 硫酸钡、 石墨、 云母、 陶土、 氧化铝、 氮化硼、 硅粉中一种。
10、或多种。所填充份数为 100 份聚氨酯生胶中添加 10-80 份。添加份数更优选 30-60 份。 0011 本发明所提供的聚氨酯橡胶组合物， 其加工工艺为通用橡胶加工工艺， 采用密炼 机密炼、 开炼机混炼， 标准试样采用平板硫化机硫化成型。 0012 3、 有益效果 ： 采用本发明技术方案制备的聚氨酯橡胶组合物， 在其物理机械性能保持基本不变的条 件下， 其生热可低于对比组 10% 以上。其有益效果还需结合以下实施方式做进一步说明。 具体实施方式 0013 下面通过实施例对本发明作进一步说明， 但本发明不局限于这些实施例。除非另 有说明， 以下实施例中所述的 “份” 均为质量份。 0014 。
11、实施例 1 在密炼机中按照质量比加入 100 份聚氨酯生胶， 60 份石墨、 3 份氧化锌、 1 份硬酯酸， 密 炼机温度 60， 转子转速 80r/min， 充分混合， 排胶， 在开炼机加入 4 份促进剂 DM， 1.5 份硫 黄， 薄通下片 ； 在平板硫化机硫化条件为150硫化20分钟， 制得硫化胶1#试样 ； 测定混炼 胶和硫化胶的各项性能。 0015 实施例 2 在密炼机中按照质量比加入 100 份聚氨酯生胶， 40 份硅粉、 20 份炭黑 N330、 1 份硬酯 酸， 密炼机温度 60， 转子转速 80r/min， 充分混合， 排胶， 在开炼机加入 2 份过氧化二异丙 苯， 薄通下片。
12、 ； 在平板硫化机硫化条件为 150硫化 20 分钟， 硫化制得硫化胶 2#， 测定混炼 胶和硫化胶的各项性能。 0016 实施例 3 在密炼机中按照质量比加入 100 份聚氨酯生胶， 30 份陶土、 30 份炭黑 N330、 1 份硬酯 酸， 密炼机温度 60， 转子转速 80r/min， 充分混合， 排胶， 在开炼机加入 2 份过氧化二异丙 苯， 薄通下片 ； 在平板硫化机硫化条件为 150硫化 20 分钟， 硫化制得硫化胶 3#， 测定混炼 胶和硫化胶的各项性能。 0017 按照相同的配方和工艺， 以 60 份白炭黑、 60 份炭黑分别填充聚氨酯， 制得对比硫 化胶 4# 和硫化胶 5#。
13、， 测定混炼胶和硫化胶的各项性能。 0018 以下， 结合本发明3个实施例的胶料与2个对比胶进行物理机械性能对比， 进一步 分析本发明的有益效果。 0019 表 1 硫化胶的物理机械性能 说 明 书 CN 102964810 A 4 3/3 页 5 项目硫化胶 1# 硫化胶 2# 硫化胶 3# 对比硫化胶 4#对比硫化胶 5# 硫化条件 （150 x20min） 邵 A 硬度6768676568 拉伸强度 /MPa28.426.427.027.828.6 扯断伸长率 /458461488471478 100定伸应力 /MPa5.64.94.85.35.2 300定伸应力 /MPa18.917.516.818.118.3 压缩疲劳温升，29.332.932.341.540.2 本领域技术人员可以理解， 本发明提供的低生热聚氨酯橡胶组合物， 与充填等量白炭 黑、 炭黑的对照组相比， 其物理机械性能相当， 其生热可达到低于对照组 10% 以上， 说明该 聚氨酯橡胶组合物的热性能好， 物理机械性能良好。 说 明 书 CN 102964810 A 5 。