CN104448775A - 一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料及其制备工艺，该聚氨酯复合材料由下列重量份的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底170-180、相容剂10-14、甲苯二异氰酸酯5-7、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯2-4、麦饭石粉4-6、有机硅6-8、聚磷酸氨2-3、多异氰酸酯12-18、混合聚酯多元醇3-5、二月桂酸二丁基锡5-7、烷基醇酰胺6-8、纳米氧化铝粉4-5、抗氧剂TNP2-3、硬脂酸铝7-9、异氰酸酯8-10、氧化锆4-6、纳米蒙脱土9-11、助剂10-12。本发明不仅解决废旧聚氨酯鞋底的回收问题，而且原料易得，成本低，操作简单，生产中无三废排放，有利于环保和降低生产成本，具有可观的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属化工领域，具体涉及一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料及其制备工艺。
背景技术
聚氨酯以其优异的物理性能、良好的可加工型、优良的耐化学介质和耐老化性能，已经成为目前应用领域最广泛的高分子材料之一，并且其产量和应用的范围正在不断的扩大之中。但是伴随着生产规模的扩大和应用领域的扩展，在聚氨酯生产与使用过程中产生了大量废物，其中包括用于隔热及沙发坐垫的大量聚氨酯泡沫、废旧聚氨酯鞋底、废旧聚氨酯皮革等。如果仅仅通过填埋和焚烧的方法处理这些废料，不仅占用土地，而且污染环境，同时也是对资源的一种浪费。因此，聚氨酯的回收利用问题已经是聚氨酯工业迫切需要解决的重大问题之一，对废旧聚氨酯进行回收再利用，减少环境污染，同时降低新制品的生产成本，具有经济和环保意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料及其制备工艺，能够很好的解决废旧聚氨酯鞋底的回收问题，从而取得良好的环保效益和经济效益。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，由下列重量份的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底170-180、相容剂10-14、甲苯二异氰酸酯5-7、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯2-4、麦饭石粉4-6、有机硅6-8、聚磷酸氨2-3、多异氰酸酯12-18、混合聚酯多元醇3-5、二月桂酸二丁基锡5-7、烷基醇酰胺6-8、纳米氧化铝粉4-5、抗氧剂TNP 2-3、硬脂酸铝7-9、异氰酸酯8-10、氧化锆4-6、纳米蒙脱土9-11、助剂10-12；
所述助剂由下列重量份的原料制成：三聚磷酸铝1-2、棕榈蜡2-3、滑石粉4-5、液体石蜡 2-3、碳酸钙13-16、乙撑双硬酯酰胺3-4、乙烯亚胺1-2、氢化蓖麻油7-9、硬脂酸钠10-12、石墨烯6-8、环氧树脂7-13；
所述助剂的制备方法如下：称取上述重量份的三聚磷酸铝、棕榈蜡、滑石粉、液体石蜡、碳酸钙，混合搅拌均匀，然后加入其它剩余成分，在85-90℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌8-10分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将废旧聚氨酯鞋底清理杂质并洗净后，投入破碎机中粉碎成粉末状颗粒，再经过强制压缩后，再进行破碎；
（2）将麦饭石粉、有机硅、纳米氧化铝粉、氧化锆、纳米蒙脱土混合后研磨，再加入二月桂酸二丁基锡、烷基醇酰胺、硬脂酸铝、异氰酸酯一起倒入混合机中混合，在80-90℃的条件下搅拌，设置搅拌速度为40-50转/分钟，搅拌时间为10-15分钟，自然冷却后得混合料；
（3）将步骤（1）处理好的废旧聚氨酯鞋底、步骤（2）得到的混合料以及相容剂、甲苯二异氰酸酯等剩余原料混合均匀后投入挤出机中熔融挤出，熔融挤出的温度为185-220℃，熔融挤出的时间为45-60秒，得到再生聚氨酯复合材料。
本发明的有益效果：
本发明对废旧聚氨酯鞋底进行回收以及物理和化学上的改性，可以得到再生聚氨酯复合材料，不仅解决废旧聚氨酯鞋底的回收问题，而且原料易得，成本低，操作简单，生产中无三废排放，有利于环保和降低生产成本，具有可观的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底170、相容剂10、甲苯二异氰酸酯5、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯2、麦饭石粉4、有机硅6、聚磷酸氨2、多异氰酸酯12、混合聚酯多元醇3、二月桂酸二丁基锡5、烷基醇酰胺6、纳米氧化铝粉4、抗氧剂TNP 2、硬脂酸铝7、异氰酸酯8、氧化锆4、纳米蒙脱土9、助剂10；所述助剂由下列重量份（kg）的原料制成：三聚磷酸铝1、棕榈蜡2、滑石粉4、液体石蜡 2、碳酸钙13、乙撑双硬酯酰胺3、乙烯亚胺1、氢化蓖麻油7、硬脂酸钠10、石墨烯6、环氧树脂7；制备方法是：称取上述重量份的三聚磷酸铝、棕榈蜡、滑石粉、液体石蜡、碳酸钙，混合搅拌均匀，然后加入其它剩余成分，在85-90℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌8-10分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将废旧聚氨酯鞋底清理杂质并洗净后，投入破碎机中粉碎成粉末状颗粒，再经过强制压缩后，再进行破碎；
（2）将麦饭石粉、有机硅、纳米氧化铝粉、氧化锆、纳米蒙脱土混合后研磨，再加入二月桂酸二丁基锡、烷基醇酰胺、硬脂酸铝、异氰酸酯一起倒入混合机中混合，在80-90℃的条件下搅拌，设置搅拌速度为40-50转/分钟，搅拌时间为10-15分钟，自然冷却后得混合料；
（3）将步骤（1）处理好的废旧聚氨酯鞋底、步骤（2）得到的混合料以及相容剂、甲苯二异氰酸酯等剩余原料混合均匀后投入挤出机中熔融挤出，熔融挤出的温度为185-220℃，熔融挤出的时间为45-60秒，得到再生聚氨酯复合材料。
实施例2：
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底175、相容剂12、甲苯二异氰酸酯6、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯3、麦饭石粉5、有机硅7、聚磷酸氨2.5、多异氰酸酯15、混合聚酯多元醇4、二月桂酸二丁基锡6、烷基醇酰胺7、纳米氧化铝粉4.5、抗氧剂TNP 2.5、硬脂酸铝8、异氰酸酯9、氧化锆5、纳米蒙脱土10、助剂11；所述助剂由下列重量份（kg）的原料制成：三聚磷酸铝1.5、棕榈蜡2.5、滑石粉4.5、液体石蜡 2.5、碳酸钙14.5、乙撑双硬酯酰胺3.5、乙烯亚胺1.5、氢化蓖麻油8、硬脂酸钠11、石墨烯7、环氧树脂10；制备方法是：称取上述重量份的三聚磷酸铝、棕榈蜡、滑石粉、液体石蜡、碳酸钙，混合搅拌均匀，然后加入其它剩余成分，在85-90℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌8-10分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
制备工艺同实施例1。
实施例3：
一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底180、相容剂14、甲苯二异氰酸酯7、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯4、麦饭石粉6、有机硅8、聚磷酸氨3、多异氰酸酯18、混合聚酯多元醇5、二月桂酸二丁基锡7、烷基醇酰胺8、纳米氧化铝粉5、抗氧剂TNP 3、硬脂酸铝9、异氰酸酯10、氧化锆6、纳米蒙脱土11、助剂12；所述助剂由下列重量份（kg）的原料制成：三聚磷酸铝2、棕榈蜡3、滑石粉5、液体石蜡3、碳酸钙16、乙撑双硬酯酰胺4、乙烯亚胺2、氢化蓖麻油9、硬脂酸钠12、石墨烯8、环氧树脂13；制备方法是：称取上述重量份的三聚磷酸铝、棕榈蜡、滑石粉、液体石蜡、碳酸钙，混合搅拌均匀，然后加入其它剩余成分，在85-90℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌8-10分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
制备工艺同实施例1。
上述实施例1-3制得的聚氨酯复合材料的性能检测结果见表1。
表1 实施例1-3制得的聚氨酯复合材料的性能检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 阻燃性能 | V-1 | V-1 | V-1 |
| 粘度，MPa·s | 278 | 285 | 283 |
| 回弹性，% | 28 | 33 | 32 |
| 邵氏硬度 | 28A | 32A | 31A |
| 撕裂强度，N/m | 105 | 98 | 103 |
Claims (3)
1.一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：废旧聚氨酯鞋底170-180、相容剂10-14、甲苯二异氰酸酯5-7、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯2-4、麦饭石粉4-6、有机硅6-8、聚磷酸氨2-3、多异氰酸酯12-18、混合聚酯多元醇3-5、二月桂酸二丁基锡5-7、烷基醇酰胺6-8、纳米氧化铝粉4-5、抗氧剂TNP 2-3、硬脂酸铝7-9、异氰酸酯8-10、氧化锆4-6、纳米蒙脱土9-11、助剂10-12；
所述助剂由下列重量份的原料制成：三聚磷酸铝1-2、棕榈蜡2-3、滑石粉4-5、液体石蜡 2-3、碳酸钙13-16、乙撑双硬酯酰胺3-4、乙烯亚胺1-2、氢化蓖麻油7-9、硬脂酸钠10-12、石墨烯6-8、环氧树脂7-13；
所述助剂的制备方法如下：称取上述重量份的三聚磷酸铝、棕榈蜡、滑石粉、液体石蜡、碳酸钙，混合搅拌均匀，然后加入其它剩余成分，在85-90℃的条件下，在高混机中按转速为350-400转/分下搅拌8-10分钟，静置冷却至室温，即得所需助剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯鞋底再生聚氨酯复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废旧聚氨酯鞋底清理杂质并洗净后，投入破碎机中粉碎成粉末状颗粒，再经过强制压缩后，再进行破碎；
（2）将麦饭石粉、有机硅、纳米氧化铝粉、氧化锆、纳米蒙脱土混合后研磨，再加入二月桂酸二丁基锡、烷基醇酰胺、硬脂酸铝、异氰酸酯一起倒入混合机中混合，在80-90℃的条件下搅拌，设置搅拌速度为40-50转/分钟，搅拌时间为10-15分钟，自然冷却后得混合料；
（3）将步骤（1）处理好的废旧聚氨酯鞋底、步骤（2）得到的混合料以及相容剂、甲苯二异氰酸酯等剩余原料混合均匀后投入挤出机中熔融挤出，熔融挤出的温度为185-220℃，熔融挤出的时间为45-60秒，得到再生聚氨酯复合材料。
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