聚氨酯轮胎和橡胶轮胎的优劣势比较

试验研究表明，聚氨酯材料导热系数比橡胶胎体材料小，传热慢，不利于轮胎滚动时产生的热量由内向外散发，会引起聚氨酯和橡胶接合面热量积聚，温度偏高，导致聚氨酯与橡胶胎体脱离而致轮胎损坏。普通聚氨酯不能在100℃以上长时间使用，但采用特殊配方可耐140℃以上高温，因此，优化设计聚氨酯弹性体分子结构，降低其动态生热，改善动态高温下力学性能和耐磨性能保持率，提高聚氨酯与橡胶的界面粘合性，是进一步深入研究聚氨酯弹性体在轮胎中广泛应用的重要课题。美国艾美莱轮胎公司研制出一种特殊的聚氨酯材料，克服了不耐热的缺点，这种材料由多元醇、二苯甲烷二异氰酸酯等成分组成，固特异公司利用这种材料试制了轮胎，新产品的均匀性、安全性和耐磨性能均比普通橡胶轮胎好，而且不易产生胎面剥离和爆胎。随着聚氨酯材料性能和轮胎生产工艺的改进，规模化生产聚氨酯轮胎不久将成为现实。聚氨酯弹性体不仅是制造“绿色轮胎”的理想材料，也是实现轮胎“绿色制造”的最佳首选。采用浇注型聚氨酯弹性体制造轮胎，可使复杂的固相加工改变为简单的液相加工，省去庞大的生产设备，大大简化了加工工艺，实现了材料混合、成型、硫化一体化，大大节约制造过程能源消耗。即使是聚氨酯／橡胶复合结构工艺技术制造轮胎，也减少了橡胶胎面胶的混炼胶量，减少污染环境的炭黑和芳烃油的使用量，减少制造过程废水、废气的排放。聚氨酯轮胎滚动阻力低，使汽车的燃油消耗减少；使用寿命长，减少轮胎使用数量和翻新次数，节省了制造轮胎的资源和能源。聚氨酯轮胎在使用过程中不会产生污染环境的废尘、废料，充分体现了聚氨酯轮胎在使用过程中环境友好的特性。橡胶轮胎在使用过程中，胎面中的多环芳烃和炭黑等材料会散发到空气和土壤中，严重污染环境，废旧轮胎回收利用难度大，耗费更多的人力、财力和物力。聚氨酯材料通过改性可以实现生物降解，它的回收利用比橡胶容易，采用物理方法回收可以用于生产性能要求不高的聚氨酯制品，采用化学方法回收可以获得纯净的原料单体，如多元醇、异氰酸酯、胺等。聚氨酯轮胎与橡胶轮胎综合性能对比见表。

从表1可以看出，聚氨酯轮胎在承载能力、耐磨性、抗撕裂、抗切割、滚动阻力等性能方面具有明显优势，适用于制造高负荷、节能、道路状况恶劣或工作环境要求洁净等特殊条件下使用的工业车辆或载重汽车轮胎。