制备高速轮胎的聚氨酯弹性体的结构与动态力学性能研究

以高性能CPUE在高速轮胎上成功应用为最终目标，以轮胎三大行驶性能的优化平衡作为这种高性能CPUE动态力学性能必须满足的技术指标，借鉴集成橡胶的概念、设计理论及其成功的研制开发经验，提出了集成聚氨酯弹性体的概念和设计理论。研究分析CPUE动态力学性能与其内部结构形态的相关关系，解读和分析CPUE的动态力学性能曲线-tanδ-温度谱上不同温度段所对应的不同的分子运动单元，寻求CPUE的tanδ-温度谱图与CPUE内部结构和形态的对应关系，据此来设计集成CPUE的组成、分子结构和CPUE内部的聚集态结构，使集成CPUE的tanδ-温度谱符合理想tanδ曲线，既提高了CPUE的耐磨性和抗湿滑性，又在轮胎使用的动态工况条件下使轮胎行驶初期的动态温升小。同时实现胎面在高速行驶温升小，滚动阻力低，达到节油的目的。即通过集成CPUE的智能化设计，使其应用于高速轮胎胎面可以实现三大行驶性能的综合优化平衡。

本项目取得下列主要创新性成果：（1）系统地对比分析了硫化橡胶硫化交联反应、炭黑补强结构与聚氨酯弹性体的交联反应机理以及微相分离结构，提出了两种弹性体材料的相似点及差异，并根据轮胎胎面应用橡胶材料的性能要求，在借鉴集成橡胶的概念、设计理论及其成功的研制开发经验，提出了“集成聚氨酯弹性体”的概念和设计理论，并开展了相应的实验研究，从而为高性能轮胎用弹性体材料的分子设计和材料设计提供了更广阔的基础和更方便的途径。（2）从“集成聚氨酯弹性体”的概念出发，研究聚氨酯配方及微观结构对材料动态力学性能的影响。（3）研究了纳米填料对聚氨酯弹性体结构与性能的影响。（4）进行了集成聚氨酯弹性体初步研究探索。