[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110022620.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112898797A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫生根;徐偉;李鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 上海克絡(luò)蒂材料科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08L75/04;C08J9/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料及其制備方法。所述的復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料以廢料桿和聚氨酯硬泡組合料為原料，其中，廢料桿在聚氨酯硬泡材料中搭接形成網(wǎng)絡(luò)骨架。制備方法采用模壓工藝將廢料桿與聚氨酯硬泡組合料制成復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料的制品。本發(fā)明利用玻纖類拉擠復(fù)合材料廢料破碎而成的廢料桿，通過模壓工藝制備具有高強(qiáng)度、低密度、耐腐蝕的塊材或板材，其中的廢料桿間相互搭接，保證作為粘合劑的聚氨酯硬泡在廢料桿骨架搭接部位厚度薄，更有利于應(yīng)力傳遞；對于復(fù)合材料桿間的大空隙部分，聚氨酯泡沫填充體可以降低材料密度，提高材料隔熱性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料(以下簡稱增強(qiáng)硬泡)及其制備方法，屬于復(fù)合材料的回收利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化的發(fā)展，復(fù)合材料的低成本高附加值回收利用是復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的難點和重要組成部分。

目前，復(fù)合材料回收利用的方式包括焚燒、化學(xué)分解、粉碎等工藝。通常將復(fù)合材料廢料粉碎后作為填料的方式適應(yīng)性更廣。目前粉碎方式主要是以磨粉為主。玻纖類復(fù)合材料經(jīng)過破碎、粉碎及磨細(xì)等過程加工成為具有一定細(xì)度的混合粉體，然后將其應(yīng)用于其它樹脂中作為填料。采用該方法可以對復(fù)合材料進(jìn)行回收利用，但是該方法也存在加工過程中能量消耗極大的缺點，這主要是由于磨粉過程中，不但需要破壞原復(fù)合材料的界面，并且還將具有一定長度的玻璃纖維磨碎。

與之相比，根據(jù)復(fù)合材料的具體形式，將其粉碎成適當(dāng)?shù)男螒B(tài)，然后對該特定形態(tài)下的粉碎物進(jìn)行利用是更具有針對性的處理方式。該方式具有的優(yōu)勢是粉碎過程中能量消耗低，粉碎體具有一定的形狀，可以為特殊場合的應(yīng)用提供粉體所不具備的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何在不破壞原復(fù)合材料界面的情況下，回收利用復(fù)合材料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料，其特征在于，以廢料桿和聚氨酯硬泡組合料為原料，其中，廢料桿在聚氨酯硬泡材料中搭接形成網(wǎng)絡(luò)骨架。

優(yōu)選地，所述的廢料桿由廢棄拉擠復(fù)合材料經(jīng)過破碎得到，其桿長為2～35mm，桿截面寬度為0.1～2mm，允許包含小碎片的混合物。

優(yōu)選地，所述的廢料桿和聚氨酯硬泡組合料常溫常壓下的起發(fā)時間不低于20min，常溫常壓下制備硬泡體的密度為100～800kg/m³。

更優(yōu)選地，所述的廢料桿和聚氨酯硬泡組合料常溫常壓下制備硬泡體的密度為300～500kg/m³。

優(yōu)選地，所述聚氨酯硬泡組合料由聚氨酯硬泡黑料和聚氨酯硬泡白料組成。

本發(fā)明還提供了上述復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料的制備方法，其特征在于，采用模壓工藝將廢料桿與聚氨酯硬泡組合料制成復(fù)合材料廢料桿增強(qiáng)聚氨酯硬泡材料的制品。

優(yōu)選地，將廢料桿與聚氨酯硬泡組合料兩者混合合均勻后，平鋪到模具中，打開模具頂板的排氣孔并通過外加壓力合模，將模腔內(nèi)體積壓縮；完成后，關(guān)閉排氣孔，設(shè)置模板返回行程，緩慢移除模具頂板壓力；模具加熱使泡沫膨脹，至頂板返回至最大行程時，停止加熱并保持，然后冷卻模具至室溫；冷卻后，打開頂板排氣孔，拆模得到制品。

優(yōu)選地，所述的廢料桿混合前預(yù)噴灑硅烷偶聯(lián)劑或小分子酯類。廢料桿和聚氨酯硬泡組合料可以通過機(jī)械拌合的方式進(jìn)行混合，為了增加混合效率，可在廢料桿上預(yù)噴灑硅烷偶聯(lián)劑(如KH560)、小分子酯類(如鄰苯二甲酸二丁酯DBP)達(dá)到降低廢料桿表面能，加快樹脂對廢料桿表面的浸潤的效果，也可以不添加上述助劑，僅增長拌合時間來實現(xiàn)兩者的混合。兩者所用的比例與模壓成型工藝參數(shù)相關(guān)。

本發(fā)明通過預(yù)壓的方式使廢料桿間的空間被樹脂充滿率達(dá)到90％以上，甚至95％以上，確保增強(qiáng)硬泡內(nèi)部無殘余空氣引起的大空洞現(xiàn)象。通過限制模腔可膨脹體積實現(xiàn)對最終產(chǎn)品尺寸的控制。