[發明專利]一種硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310695681.3
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104710666B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 程青民;張云河;陳武
• 申請（專利權）人: 格林美股份有限公司
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L75/04;C08K13/02;C08K5/523;C08K3/32;B29C43/58
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術領域

本發明涉及復合材料領域，具體涉及一種硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

人類進入21世紀，廢舊高分子材料的資源化利用已成為一個緊迫的問題。大量廢舊高分子材料的堆積不僅造成了資源的浪費，而且也對環境造成了污染。廢舊制冷設備（包括冰箱、冷柜）經拆解后會產生大量的廢舊硬質聚氨酯泡棉，廢舊硬質聚氨酯泡棉是一種三維網狀高度交聯的熱固性材料，很難溶解或熔化，并且密度較低，不易回收利用。近年來，隨著我國步入廢舊制冷設備報廢的高峰期，大量聚氨酯廢棄物的產生不但造成資源的浪費，而且對生態環境也產生了不利影響。同時由于國內汽車產業的發展，廢舊輪胎的數量逐年增加，如何減少廢舊輪胎和聚氨酯泡棉的污染，并將其合理回收再利用已成為當前亟待解決的問題。

目前對聚氨酯泡棉的回收方法主要包括粉碎法、物理回收、化學回收以及燃燒回收熱能等。對廢舊輪胎橡膠制品主要包括熱分解回收液體燃料和化學品、燃料利用、再生膠利用、膠粉利用等。現有的回收處理存在方法復雜、技術水平低、消耗能源大，而且易造成二次污染的問題；所以我國對熱固性泡沫塑料廢棄物的回收利用狀況并不理想，大多只是針對容易再生的熱塑性泡沫塑料加以開發利用，缺乏對難再生的熱固性泡沫塑料的回收利用方法。

發明內容

為了解決現有廢舊輪胎橡膠和廢舊硬質聚氨酯泡棉零污染資源化困難的問題，本發明提供了一種硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料及其制備方法和應用。該方法將廢舊的輪胎橡膠顆粒和聚氨酯泡棉顆粒制備成復合材料，不但提高了廢舊資源利用率還開發了一種廢舊高分子材料應用的新技術；該方法制備的硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料具有密度低、滲透性強的優點，本發明還提供了一種硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料在道路建設方面的應用。

第一方面，本發明提供了一種硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料，按重量份計，包括以下組分：廢舊輪胎橡膠顆粒30～50，廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒30～50，阻燃劑5～10，膠黏劑4～10，著色劑0.5～3。

硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料中的各組分經過合理配比使得該復合材料的性能優良。

所述廢舊輪胎橡膠顆粒為汽車拆解或日常回收的廢舊輪胎經拆解破碎后的顆粒。優選地，所述廢舊輪胎橡膠顆粒的粒徑為毫米級。優選地，所述廢舊輪胎橡膠顆粒的粒徑范圍為1～5mm。

所述廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒為電子廢棄物拆解產生的廢舊硬質聚氨酯泡棉，經破碎而得。優選地，所述硬質聚氨酯泡棉顆粒的粒徑為毫米級。優選地，所述廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒的粒徑范圍為0.5～4mm。

廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒直接經過簡單的破碎制得，所以具有大塊廢料密度低的優點。

優選地，所述阻燃劑包括四苯基（雙酚-A）二磷酸酯（BDP）、間苯二酚雙（二苯基）磷酸酯（RDP）、聚磷酸銨（APP）和磷酸三苯酯（TPP）中的一種或兩種以上的組合。

所述阻燃劑為磷氮系阻燃劑，磷氮系阻燃劑為環保阻燃劑，具有阻燃與增塑的雙重功能，阻燃效率高，可實現阻燃劑無鹵化，發煙量較低；增塑功能可以使塑料成型時流動加工性變好，可抑制燃燒后的殘留物，產生的毒性氣體和腐蝕性氣體較少，尤其是磷酸酯與聚氨酯的相容性很好；此外，磷氮系阻燃劑易水解，可生物降解，沒有環境持久性和生物累積性。

優選地，所述膠黏劑為聚氨酯型膠黏劑。

所述聚氨酯膠粘劑為環保型聚氨酯型膠黏劑，通常具有高固體含量、低粘度、工藝適用性好、粘合力強、無毒等優點；還具有良好的機械加工性能和潤濕性能，復合后初粘效果特別明顯，有良好的透明度和彈性，耐老化，而且經濟實用環保。

優選地，所述著色劑為二氧化鈦、炭黑、鐵紅、鐵黃、鈦青綠和鈦青藍中的至少一種。

所述硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料的組分為廢舊輪胎橡膠顆粒和廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒，所述廢舊硬質聚氨酯泡棉顆粒能夠保留大塊廢料密度低的優點，同時硬質聚氨酯泡棉顆粒中存在的開孔結構以及橡膠顆粒與聚氨酯泡棉顆粒間的空隙、橡膠顆粒與橡膠顆粒間的空隙和聚氨酯泡棉顆粒與聚氨酯泡棉顆粒間的空隙使得到的硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料密度小，滲透性強，將所述硬質聚氨酯泡棉顆粒改性橡膠復合材料用于道路建設方面，使得表面雨水可以很好的滲漏到地下，可有效解決城市道路排水問題；