CN104325588A - 利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了本发明公开了一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备聚氨酯泡沫复合材料的方法。该方法是将回收的超高分子量聚乙烯纤维复合材料粉碎后分离出超高分子量聚乙烯纤维，再将回收纤维作为填料添加到聚氨酯泡沫原料中，制作纤维增强聚氨酯泡沫塑料。由于使用超高分子量聚乙烯纤维制作防护类制品时产生生的边角料纤维中含有聚氨酯树脂，而聚氨酯树脂去除困难，给回收超高分子量聚乙烯纤维带来一定的困难。本方法可在不完全去除聚氨酯的情况下直接将回收纤维加以利用，由于纤维表面含有聚氨酯树脂，这有利于纤维与聚氨酯泡沫的界面结合，使纤维起到增强增韧的作用。制品可用作防冲击、防爆板等领域。

Description

利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法

技术领域

本发明涉及一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法，属于超高分子量聚乙烯复合材料回收利用技术领域。

背景技术

近年来，国内外各种暴力恐怖事件不断发生，市场上对于防护类装备的需求越来越大，国内各家生产防护类装备的企业都开足了马力，全力生产防护装备，而防护类装备中，超高分子量聚乙烯由于其优异的防护功能，已经成为来了主要的原材料。随着产量的提高，在生产过程中产生了大量的超高分子量聚乙烯边角料。这些边角料的回收成了一大难题。

目前，纤维增强聚氨酯复合材料是一个很热门的研究方向，但是大多集中在玻璃纤维增强聚氨酯泡沫方面。比如，江苏某复合材料公司研制的玻璃纤维增强聚氨酯复合门窗已经面市，该门窗材料结合了塑料门窗的优越保温性能和金属门窗的高强度，在绿色建筑的应用上能够降低建筑物在使用过程中以及整个生命周期的能源消耗。目前，关于超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯泡沫的研究还很少，某军工研究所对于超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)增强聚氨酯泡沫的防爆炸性能进行了研究，结果表明，UHMWPE纤维的加入能显著提高聚氨酯泡沫的抗爆性能。

对于用回收超高分子量聚乙烯纤维制作纤维增强聚氨酯的研究还没有出现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是将超高分子量聚乙烯纤维进行回收再利用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，步骤为：

第一步、将含有聚氨酯树脂的超高分子量聚乙烯复合材料废料粉碎，去除部分聚氨酯树脂，分离出超高分子量聚乙烯纤维；

第二步、将分离得到的超高分子量聚乙烯纤维添加到聚氨酯发泡原料中的白料中，超高分子量聚乙烯纤维重量百分比为6％wt，搅拌混合均匀；

第三步、将聚氨酯原料中的黑料注入到第二步得到的白料中进行混合，采用搅拌器快速搅拌后再注入涂有脱模剂的成型模具中，并升高模具温度至40±5℃；

第四步、将聚氨酯发泡原料中的黑料注入含有超高分子量聚乙烯纤维的白料中进行混合，黑白料的配比为1∶1，待混合液发白后迅速倒入模具中，依次盖上PET薄膜纸、铁板、重物，等待发泡完成；

第五步、待发泡完成后，升高模具温度至60±5℃，进行熟化，熟化时间为6min，待熟化完成、模具冷却后脱模取出制品。

本发明提供了一种回收超高分子量聚乙烯纤维的方法，来解决超高分子量聚乙烯纤维复合材料回收难的问题。该回收方法，工艺简便、回收效率高、回收所得的纤维增强聚氨酯泡沫复合材料具有很高的使用价值，且材料的抗冲击性能、韧性都有所提高。

本发明制备的超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯泡沫材料具有材质轻、弹性模量高、抗冲击性能好、高韧性等特点，适于用在防护领域及其他聚氨酯泡沫复合材料所通用的领域中。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。

本实施例中的复合材料是超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯树脂复合材料，边角料是生产装甲板时产生的。该复合材料中聚氨酯树脂的含量达到了20％。本实施例采用手工发泡方法制备超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯泡沫复合材料。

本实施例公开的一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法，其步骤为：

步骤1：将含有聚氨酯树脂的复合材料边角料粉碎，去除部分聚氨酯树脂，分离出超高分子量聚乙烯纤维。

步骤2：将分离得到的超高分子量聚乙烯纤维放入聚氨酯发泡原料中的白料中，用玻璃棒搅拌使其混合均匀。超高分子量聚乙烯纤维重量百分比为6％wt(占黑白料总质量的6％)。

步骤3：将脱模剂涂在模具表面，并升高模具温度至40±5℃。

步骤4：将聚氨酯发泡原料中的黑料注入含有超高分子量聚乙烯纤维的白料中进行混合，黑白料的配比为1∶1。黑料可以稍微过量，快速搅拌，待混合液发白后迅速倒入模具中，依次盖上PET薄膜纸、铁板、重物，等待发泡完成。

步骤5：待发泡完成后，升高模具温度至60±5℃，进行熟化。熟化时间为6min。待熟化完成、模具冷却后脱模取出制品。

采用本实例制作的纤维增强聚氨酯泡沫材料较普通聚氨酯泡沫材料具有更好的韧性及抗冲击性能。但是由于发泡装置过于简单，其制成品的外观及力学性能，很难与通过反应注射成型装置制作的聚氨酯泡沫材料相比较。

Claims (1)

1.一种利用超高分子量聚乙烯复合材料废料制备纤维增强聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，步骤为：

第一步、将含有聚氨酯树脂的超高分子量聚乙烯复合材料废料粉碎，去除部分聚氨酯树脂，分离出超高分子量聚乙烯纤维；

第二步、将分离得到的超高分子量聚乙烯纤维添加到聚氨酯发泡原料中的白料中，超高分子量聚乙烯纤维重量百分比为6％wt，搅拌混合均匀；

第三步、将聚氨酯原料中的黑料注入到第二步得到的白料中进行混合，采用搅拌器快速搅拌后再注入涂有脱模剂的成型模具中，并升高模具温度至40±5℃；

第四步、将聚氨酯发泡原料中的黑料注入含有超高分子量聚乙烯纤维的白料中进行混合，黑白料的配比为1∶1，待混合液发白后迅速倒入模具中，依次盖上PET薄膜纸、铁板、重物，等待发泡完成；

第五步、待发泡完成后，升高模具温度至60±5℃，进行熟化，熟化时间为6min，待熟化完成、模具冷却后脱模取出制品。