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本发明属于聚氨酯弹性体技术领域,具体涉及一种使用膨胀微球发泡的聚氨酯轮胎填充料及其制备方法。所述使用膨胀微球发泡的聚氨酯轮胎填充料,由预聚物和固化剂以重量比(0.9?1.1):1混合而成;以重量份数计,预聚物由5?25份聚醚多元醇A、5?25份聚醚多元醇B、9?15份异氰酸酯、55?65份增塑剂制备得到;以重量份数计,固化剂由5?10份交联剂、30?35份聚醚多元醇C、1?3份膨胀微球、0.1?0.5份催化剂及55?65份增塑剂组成。本发明的聚氨酯轮胎填充料,弹性体发泡均匀细密,使轮胎的减震效果得到明显改善,有效降低了轮胎自重,提高了弹性体的强度,延长了轮胎的使用寿命。