本发明属于聚氨酯轮胎技术领域,具体是一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法。
背景技术:
车辆工业的高速发展成为轮胎结构改进的直接推动力,而车用轮胎的发展,也是车辆性能改进的必要条件之一,轮胎胎面的耐磨性直接影响着轮胎的使用寿命,而耐磨性又直接关系到轮胎的经济性。显然,耐磨性,滚动阻力和抗滑性,或抓着性,是目前车辆工业对轮胎制造者着重强调的性能,随着车辆性能的不断提高和轮胎日益苛刻的使用条件,要求轮胎制造者能够不断选用新材料,变更轮胎结构,促使轮胎向长寿,安全和环保的方向发展。
近年来橡胶实心轮胎在装载车辆和工程车辆中的应用越来越多,橡胶实心轮胎的生产工艺是一种由固相到固相的传统工艺,这种工艺相对已比较成熟。但是存在易掉块、开裂等缺点。由于聚氨酯轮胎在耐磨性,滚动阻力以及抗撕裂性等方面都优势突显,环保型轮胎将成为未来轮胎研发的热点,聚氨酯材料为轮胎业发展开辟道路,在车辆行业拥有广阔的应用前景。
随着技术发展,利用聚氨酯来生产轮胎成为一种新兴技术如专利申请号(cn201811154773.x)公开了一种用于轮胎防扎防爆的聚氨酯弹性体的制备方法。包括以下步骤:1)将聚醚多元醇与异氰酸酯反应制备nco封端的预聚体;2)向预聚体中加入异氰酸酯,并搅拌均匀,得a组分;3)向小分子多元醇中加入催化剂,分散均匀,得b组分;4)使用时,将a组分和b组分混合均匀,喷涂或者涂抹成型后,加热至80-100℃固化,即得用于轮胎防扎防爆的聚氨酯弹性体;但是现有的聚氨酯轮胎在制作过程中仍存在以下不足:
1、现有的聚氨酯轮胎在浇筑成型后,轮胎表面没有很好的阻燃性能,且聚氨酯轮胎的防静电性能差,无法长久的提供抗静电防护;
2、现有的聚氨酯轮胎在使用过程中的缓冲性能和耐磨性能差,导致聚氨酯轮胎的使用年限低;
3、现有的聚氨酯轮胎在浇筑过程中,由于轮毂外圆周边沿上是人工打磨,导致轮毂沟槽打磨存在偏差,在聚氨酯轮毂的浇筑过程中,容易造成聚氨酯原料在轮毂上分布不均匀,甚至在浇筑材料内形成间隙,影响聚氨酯轮胎的浇筑质量。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种阻燃耐磨聚氨酯轮及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种阻燃耐磨聚氨酯轮,包括以下重量份原料:聚醚多元醇50-70份、二苯甲烷二异氰酸酯20-30份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-2份、消泡剂1-1.5份、阻燃剂1-3份、玻璃纤维3-5份、交联剂0.5-1份、聚苯胺改性膨润土3-5份、可膨胀石墨10-15份;
该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置在固定盘上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘两侧t型槽内的滑块,使滑块内的限位杆带动卡块对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母,使锁紧螺母在转动轴上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一,使转轮一带动横向螺杆进行转动,使横向螺杆驱动横向螺母座在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二,使转轮二带动竖向螺杆进行转动,使竖向螺杆驱动竖向螺母座在竖直方向上进行移动,从而经连接板带动横板在竖直方向上移动,对打磨电机在竖直方向上的位置进行调整,通过电机驱动转动轴带动轮毂转动,使打磨电机输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
作为本发明进一步的方案:所述聚苯胺改性膨润土按重量份是由有机处理膨润土80-90份、苯胺5-7份、3-5份浓度为2mol/l盐酸溶液和3-5份浓度为2mol/l硫酸铵溶液混合制成,将有机处理膨润土加入配制罐中,再向配制罐中依次加入苯胺、浓度为2mol/l盐酸溶液和浓度为2mol/l过硫酸铵溶液,静置反应6-8小时,得到沉淀物,再通过60-70℃烘干机干燥6-7小时,再将沉淀物充分研磨后通过400目过滤筛处理,收集粉体即得到聚苯胺改性膨润土。
作为本发明再进一步的方案:所述接着剂为环氧树脂粘合剂。
作为本发明再进一步的方案:所述脱模剂为甲基硅油、滑石、低分子量聚乙烯中的任意一种。
作为本发明再进一步的方案:所述扩链剂为二乙氨基乙醇。
作为本发明再进一步的方案:所述消泡剂为乳化硅油。
作为本发明再进一步的方案:所述阻燃剂由氢氧化镁与氢氧化铝组成,且二者配比比例为5:2,且氢氧化镁与氢氧化铝均为粉末状,粉末目数在800-1000目。
作为本发明再进一步的方案:步骤三中打磨装置在使用时,将轮毂放置在固定盘上,通过拧动锁紧螺母,使锁紧螺母在转动轴上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一,使转轮一带动横向螺杆进行转动,使横向螺杆驱动横向螺母座在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二,使转轮二带动竖向螺杆进行转动,使竖向螺杆驱动竖向螺母座在竖直方向上进行移动,从而经连接板带动横板在竖直方向上移动,对打磨电机在竖直方向上的位置进行调整,通过电机驱动转动轴带动轮毂转动,使打磨电机输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中在以聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯为聚氨酯轮胎基料的基础下,向原料反应釜内加入玻璃纤维和以氢氧化镁与氢氧化铝按照重量组份比为5:2配比而成的阻燃剂,即通过阻燃材料的加入使得轮胎阻燃效果大大提高,从而可以使得摩擦时候轮胎的耐热性能提高,同时通过制备聚苯胺改性膨润土用作导电材料,再将二苯甲烷二异氰酸酯、聚苯胺改性膨润土一起复配在可膨胀石墨内,利用可膨胀石墨的空间结构特性,可以形成持久有效的导电性能,从而使得添加了本抗静电高分子材料生产的聚氨酯轮胎具有持久可靠的防静电能力,从而极大的提高了聚氨酯轮胎的耐磨性能,对所得的聚氨酯轮胎材料依据相关测试标准进行硬度、伸长率以及剥离强度等性能测试,参照《gb/t2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》得到该阻燃耐磨聚氨酯轮胎的拉伸强度≥37mpa,断裂伸长率大于等于720%,邵氏硬度≥1a,剥离强度≥5kn·m-1;
2、将轮毂放置在固定盘上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘两侧t型槽内的滑块,使滑块内的限位杆带动卡块对轮毂进行卡紧,使轮毂的转动更加稳定,同时通过拧动锁紧螺母,使锁紧螺母在转动轴上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一,使转轮一带动横向螺杆进行转动,使横向螺杆驱动横向螺母座在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二,使转轮二带动竖向螺杆进行转动,使竖向螺杆驱动竖向螺母座在竖直方向上进行移动,从而经连接板带动横板在竖直方向上移动,对打磨电机在竖直方向上的位置进行调整,通过电机驱动转动轴带动轮毂转动,使打磨电机输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂,有效避免了轮毂外圆边沿人工打磨所造成的误差,使轮毂在转动轴上沿同心圆进行转动,使轮毂外圆边沿打磨更加均匀,即在聚氨酯轮毂的浇筑过程中,使聚氨酯原料在轮毂上分布更加均匀,避免浇筑材料内形成间隙,提高聚氨酯轮胎的浇筑质量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为打磨装置的正面结构示意图。
图2为打磨装置中底座的结构示意图。
图3为打磨装置中转动杆的结构示意图。
图4为打磨装置中固定块的结构示意图。
图5为打磨装置中限位杆的结构示意图。
图中:底座1、脚杯垫101、立板102、横向螺杆2、转轮一201、横向螺母座202、支撑板203、电机204、矩形罩205、环形槽206、转动轴207、锁紧螺母208、导向杆209、环形块210、固定盘211、t型槽2111、限位杆2112、卡块2113、滑块2114、锁紧螺钉2115、竖向螺杆3、转轮二301、竖向螺母座302、l型侧板303、l型竖板304、连接板305、横板306、风机307、打磨电机308。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1~5,一种阻燃耐磨聚氨酯轮,包括以下重量份原料:聚醚多元醇50份、二苯甲烷二异氰酸酯20份、泡沫稳定剂1份、扩链剂1份、消泡剂1份、阻燃剂1份、玻璃纤维1份、交联剂0.5份、聚苯胺改性膨润土3份、可膨胀石墨10份;
该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置在固定盘211上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘211两侧t型槽2111内的滑块2114,使滑块2114内的限位杆2112带动卡块2113对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母208,使锁紧螺母208在转动轴207上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一201,使转轮一201带动横向螺杆2进行转动,使横向螺杆2驱动横向螺母座202在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二301,使转轮二301带动竖向螺杆3进行转动,使竖向螺杆3驱动竖向螺母座302在竖直方向上进行移动,从而经连接板305带动横板306在竖直方向上移动,对打磨电机308在竖直方向上的位置进行调整,通过电机204驱动转动轴207带动轮毂转动,使打磨电机308输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
参照《gb/t2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》得到该阻燃耐磨聚氨酯轮胎的拉伸强度≥32mpa,断裂伸长率大于等于560%,邵氏硬度≥0.5a,剥离强度≥3kn·m-1。
实施例2
一种阻燃耐磨聚氨酯轮,包括以下重量份原料:聚醚多元醇70份、二苯甲烷二异氰酸酯30份、泡沫稳定剂2份、扩链剂2份、消泡剂1.5份、阻燃剂3份、玻璃纤维5份、交联剂0.5份、聚苯胺改性膨润土5份、可膨胀石墨15份;
该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置在固定盘211上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘211两侧t型槽2111内的滑块2114,使滑块2114内的限位杆2112带动卡块2113对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母208,使锁紧螺母208在转动轴207上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一201,使转轮一201带动横向螺杆2进行转动,使横向螺杆2驱动横向螺母座202在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二301,使转轮二301带动竖向螺杆3进行转动,使竖向螺杆3驱动竖向螺母座302在竖直方向上进行移动,从而经连接板305带动横板306在竖直方向上移动,对打磨电机308在竖直方向上的位置进行调整,通过电机204驱动转动轴207带动轮毂转动,使打磨电机308输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
参照《gb/t2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》得到该阻燃耐磨聚氨酯轮胎的拉伸强度≥33mpa,断裂伸长率大于等于620%,邵氏硬度≥1a,剥离强度≥3.5kn·m-1。
实施例3
一种阻燃耐磨聚氨酯轮,包括以下重量份原料:聚醚多元醇60份、二苯甲烷二异氰酸酯25份、泡沫稳定剂1.5份、扩链剂1.5份、消泡剂1.25份、阻燃剂2份、玻璃纤维4份、交联剂0.75份、聚苯胺改性膨润土4份、可膨胀石墨12.5份;
该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置在固定盘211上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘211两侧t型槽2111内的滑块2114,使滑块2114内的限位杆2112带动卡块2113对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母208,使锁紧螺母208在转动轴207上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一201,使转轮一201带动横向螺杆2进行转动,使横向螺杆2驱动横向螺母座202在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二301,使转轮二301带动竖向螺杆3进行转动,使竖向螺杆3驱动竖向螺母座302在竖直方向上进行移动,从而经连接板305带动横板306在竖直方向上移动,对打磨电机308在竖直方向上的位置进行调整,通过电机204驱动转动轴207带动轮毂转动,使打磨电机308输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
参照《gb/t2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》得到该阻燃耐磨聚氨酯轮胎的拉伸强度≥37mpa,断裂伸长率大于等于720%,邵氏硬度≥1a,剥离强度≥5kn·m-1。
所述聚苯胺改性膨润土按重量份是由有机处理膨润土85份、苯胺9份、4份浓度为2mol/l盐酸溶液和4份浓度为2mol/l硫酸铵溶液混合制成,将有机处理膨润土加入配制罐中,再向配制罐中依次加入苯胺、浓度为2mol/l盐酸溶液和浓度为2mol/l过硫酸铵溶液,静置反应6-8小时,得到沉淀物,再通过60-70℃烘干机干燥6-7小时,再将沉淀物充分研磨后通过400目过滤筛处理,收集粉体即得到聚苯胺改性膨润土。
所述接着剂为环氧树脂粘合剂。
所述脱模剂为甲基硅油、滑石、低分子量聚乙烯中的任意一种。
所述扩链剂为二乙氨基乙醇。
所述消泡剂为乳化硅油。
所述阻燃剂由氢氧化镁与氢氧化铝组成,且二者配比比例为5:2,且氢氧化镁与氢氧化铝均为粉末状,粉末目数在800-1000目。
打磨装置包括底座1,所述底座1为四边形框型结构,且在底座1四边框型结构的两侧分别竖直设置有立板102,且两侧的立板102之间水平设置有横向螺杆2,所述横向螺杆2的一端贯穿其中一侧的立板102连接转轮一201,所述横向螺杆2上通过螺纹连接有横向螺母座202,所述横向螺母座202的顶面上固定设置有支撑板203,所述支撑板203的板面上设置有空腔结构的矩形罩205,所述支撑板203的板面上固定设置有电机204,所述电机204的输出端连接有转动轴207,所述转动轴207的另一端贯穿矩形罩205设置,且在转动轴207上设置有固定盘211,所述转动轴207的顶端开设有外螺纹,所述转动轴207的顶端通过螺纹连接有锁紧螺母208;
所述矩形罩205与转动轴207接触位置处开设有环形槽206,且在转动轴207上设置有与环形槽206相适配的环形块210,所述转动轴207通过环形块210转动连接在矩形罩205的环形槽206内;
所述横向螺杆2的两侧沿水平方向设置有导向杆209,且支撑板203位于横向螺母座202的两侧设置有与导向杆209相适配的导向块,所述支撑板203通过底面两侧的导向块滑动连接在导向杆209上;
所述固定盘211的盘面两侧对称开设有t型槽2111,所述t型槽2111内滑动连接有滑块2114,所述滑块2114的表面上竖直设置有呈l型结构的限位杆2112,且在限位杆2112的水平杆端部固定设置有卡块2113,所述滑块2114的板面上开设有螺纹通孔,且在滑块2114上经螺纹通孔连接有锁紧螺钉2115,所述锁紧螺钉2115的螺纹末端与t型槽2111的底面相抵;
所述底座1另一侧的立板102上固定设置有l型侧板303,所述l型侧板303水平板上竖直设置有l型竖板304,所述l型竖板304的内侧面上竖直设置有竖向螺杆3,所述竖向螺杆3的顶端贯穿l型竖板304水平板连接转轮二301,所述竖向螺杆3上通过螺纹连接有竖向螺母座302,所述竖向螺母座302的侧面上固定设置有连接板305,且在连接板305的板面上水平设置有横板306,所述横板306的板面上固定设置有打磨电机308和风机307,所述打磨电机308的输出轴贯穿横板306连接有打磨轮,所述风机307的输出端连接有输风管道,输风管道的另一端贯穿横板306正对打磨轮;
所述竖向螺杆3的两侧沿竖直方向设置有导向杆,且连接板305位于竖向螺母座302的两侧设置有与导向杆相适配的导向块,所述连接板305通过底面两侧的导向块滑动连接在导向杆上;
所述底座1四边形框架的四个边角处分别设置有脚杯垫101。
打磨装置的工作原理:步骤三中打磨装置在使用时,将轮毂放置在固定盘211上,通过拧动锁紧螺母208,使锁紧螺母208在转动轴207上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一201,使转轮一201带动横向螺杆2进行转动,使横向螺杆2驱动横向螺母座202在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二301,使转轮二301带动竖向螺杆3进行转动,使竖向螺杆3驱动竖向螺母座302在竖直方向上进行移动,从而经连接板305带动横板306在竖直方向上移动,对打磨电机308在竖直方向上的位置进行调整,通过电机204驱动转动轴207带动轮毂转动,使打磨电机308输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,包括以下重量份原料:聚醚多元醇50-70份、二苯甲烷二异氰酸酯20-30份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-2份、消泡剂1-1.5份、阻燃剂1-3份、玻璃纤维3-5份、交联剂0.5-1份、聚苯胺改性膨润土3-5份、可膨胀石墨10-15份;
该阻燃耐磨聚氨酯轮的制备,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置在固定盘(211)上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘(211)两侧t型槽(2111)内的滑块(2114),使滑块(2114)内的限位杆(2112)带动卡块(2113)对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母(208),使锁紧螺母(208)在转动轴(207)上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一(201),使转轮一(201)带动横向螺杆(2)进行转动,使横向螺杆(2)驱动横向螺母座(202)在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二(301),使转轮二(301)带动竖向螺杆(3)进行转动,使竖向螺杆(3)驱动竖向螺母座(302)在竖直方向上进行移动,从而经连接板(305)带动横板(306)在竖直方向上移动,对打磨电机(308)在竖直方向上的位置进行调整,通过电机(204)驱动转动轴(207)带动轮毂转动,使打磨电机(308)输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述聚苯胺改性膨润土按重量份是由有机处理膨润土80-90份、苯胺5-7份、3-5份浓度为2mol/l盐酸溶液和3-5份浓度为2mol/l硫酸铵溶液混合制成,将有机处理膨润土加入配制罐中,再向配制罐中依次加入苯胺、浓度为2mol/l盐酸溶液和浓度为2mol/l过硫酸铵溶液,静置反应6-8小时,得到沉淀物,再通过60-70℃烘干机干燥6-7小时,再将沉淀物充分研磨后通过400目过滤筛处理,收集粉体即得到聚苯胺改性膨润土。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述接着剂为环氧树脂粘合剂。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述脱模剂为甲基硅油、滑石、低分子量聚乙烯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述扩链剂为二乙氨基乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述消泡剂为乳化硅油。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮,其特征在于,所述阻燃剂由氢氧化镁与氢氧化铝组成,且二者配比比例为5:2,且氢氧化镁与氢氧化铝均为粉末状,粉末目数在800-1000目。
8.一种阻燃耐磨聚氨酯轮的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将聚醚多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯加入反应釜中,通过电加热套对反应釜加热至50-70℃,并将反应釜内空气置换成氮气,之后向反应釜内加入聚苯胺改性膨润土、泡沫稳定剂、扩链剂,升温至80-90℃,以200-300r/min转速搅拌25-35分钟,搅拌完毕后,静止,控制反应釜内温度在30-40℃,保温2-3小时,得聚氨酯预聚体;
步骤二:向步骤一中得到的聚氨酯预聚体中加入可膨胀石墨,并将反应釜内的温度升温至50-60℃,使反应釜以260-300r/min的转速搅拌30-40分钟,待可膨胀石墨与聚氨酯预聚体混合均匀后,向反应釜内依次加入阻燃剂、玻璃纤维、交联剂,使反应釜内的温度升温至为120-130℃,反应釜搅拌速度180-200r/min,搅拌50-70分钟,使得物料在熔融状态下混合均匀,得到聚氨酯弹性体;
步骤三:将轮毂放置打磨装置的固定盘(211)上,并根据轮毂的内径尺寸,推动固定盘(211)两侧t型槽(2111)内的滑块(2114),使滑块(2114)内的限位杆(2112)带动卡块(2113)对轮毂进行卡紧,同时通过拧动锁紧螺母(208),使锁紧螺母(208)在转动轴(207)上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一(201),使转轮一(201)带动横向螺杆(2)进行转动,使横向螺杆(2)驱动横向螺母座(202)在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二(301),使转轮二(301)带动竖向螺杆(3)进行转动,使竖向螺杆(3)驱动竖向螺母座(302)在竖直方向上进行移动,从而经连接板(305)带动横板(306)在竖直方向上移动,对打磨电机(308)在竖直方向上的位置进行调整,通过电机(204)驱动转动轴(207)带动轮毂转动,使打磨电机(308)输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂;
步骤四:通过喷枪对步骤三处理后的轮毂的外周上喷涂一层接着剂,接着剂的厚度为35μm,并通过喷枪对轮胎模具的内壁上喷涂一层脱模剂,脱模剂厚度为30μm,喷涂完毕后,将轮毂安装在轮胎模具内,即得到组合模具,将组合模具放置在加热炉中进行预热烘干,预热温度为80-90℃,预热时间10-15分钟,备用;
步骤五:通过弹性体浇注机将步骤二中制得的聚氨酯弹性体浇注料浇筑在组合模具中,浇筑温度为140-150℃,浇筑完成后,静置保温1-2小时,保温温度为75-85℃;
步骤六:待组合模具自然冷却至室温后,取出浇筑体与轮毂组成的整体,并切除多余浇筑料,打磨平整光滑后得到阻燃耐磨聚氨酯轮。
9.根据权利要求8所述的一种阻燃耐磨聚氨酯轮的制备方法,其特征在于:步骤三中打磨装置在使用时,将轮毂放置在固定盘(211)上,通过拧动锁紧螺母(208),使锁紧螺母(208)在转动轴(207)上对轮毂进行锁紧固定,通过转动转轮一(201),使转轮一(201)带动横向螺杆(2)进行转动,使横向螺杆(2)驱动横向螺母座(202)在水平方向上进行移动,从而对轮毂在水平方向上进行移动,并通过转动转轮二(301),使转轮二(301)带动竖向螺杆(3)进行转动,使竖向螺杆(3)驱动竖向螺母座(302)在竖直方向上进行移动,从而经连接板(305)带动横板(306)在竖直方向上移动,对打磨电机(308)在竖直方向上的位置进行调整,通过电机(204)驱动转动轴(207)带动轮毂转动,使打磨电机(308)输出端的打磨轮对轮毂外侧边缘处实现匀速打磨,从而得到打磨后的轮毂。
技术总结