CN109517363A - 一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法，采用本发明所述方法制备的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料是由重量分数40‑60份车用聚氨酯复合废料，30‑50份尼龙地毯边角料、10‑20份胶黏剂、3‑8份阻燃剂、1‑3份偶联剂、1‑3份脱模剂组成。所述回收再利用方法采用粉碎、均匀混合、模压、冷却脱模后得到尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。本发明生产工艺简单，成本低，能同时回收车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料，既有利于废物利用，不易造成二次污染，又有利于保护环境。而且本发明方法制得的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料无甲醛、阻燃性好，具有一定的韧性和强度、可作为保温隔音材料，用于建筑方面。

Description

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

车用聚氨酯复合废料一般由面料和基材组成，基材包括聚氨酯层、热熔胶层、无纺布层、玻纤毡层、纸芯层。作为汽车“轻量化”技术支撑的一部分，车用聚氨酯材料被广泛地应用于车内饰件，包括车备胎盖板、搁物架、脚垫、顶棚等。在车内饰件生产过程中，会产生大量的车用聚氨酯复合废料。以往对于这些聚氨酯复合废料，主要是通过异地焚烧方式处理，但由于聚氨酯粉料中含有玻璃纤维和无纺布等杂质，给焚烧也带来了难度，同时，在焚烧回收能量的过程中，会产生大量有毒有害气体，对环境造成很大压力。为此，有不少研究者研究采用化学回收的方式来处理聚氨酯复合废料，但采用化学方式，不适应于大规模回收，并且回收成本过高，同时，化学回收过程中，使用了大量的化学试剂，也容易对环境造成影响。因此，亟需一种能简便易行，对环境无危害的方式来处理车用聚氨酯复合废料。

尼龙地毯作为一种化纤地毯，因其质地柔软类似羊毛，且易于打理清洗，所以市场占有量很高。和其他化纤地毯一样，尼龙地毯在生产过程中，也产生大量边角料，这些边角料含有地毯胶、阻燃剂、CaCO3等，常常因为回收再制造成地毯的成本太高，而被作为废料丢弃，对周边环境造成极大负担。

考虑到车用聚氨酯复合废料具有良好的隔热隔音性能，且一定的阻燃特性，而尼龙地毯边角料也具有很高的防火等级，因此，可以将两者的优点相结合，以尼龙短纤维为增强体、车用聚氨酯复合废料为基体，通过机械粉碎法，制备出一种无甲醛、阻燃性好，具有一定的韧性和强度的建筑用保温隔音材料，变废为宝，保护环境。

发明内容

本发明的目的在于降低车用内饰件企业和地毯生产企业处理废料成本，变废为宝，增强市场竞争力，减少环境压力，提供一种新型的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。

本发明的另一目的还在于提供所述尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述尼龙纤维增强聚氨酯复合材料由下述重量分数的原料组成：

所述尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法，包括如下工艺步骤：

步骤1分别将车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料粉碎处理，得到聚氨酯复合废料颗粒、尼龙短纤维和由边角料粉碎后产生的其他固体颗粒；

步骤2将步骤1得到的粉碎颗粒混合物倒入高速混料机中，并分别加入胶黏剂、阻燃剂、偶联剂和脱模剂，打开高速混料机，充分混合均匀；

步骤3将步骤2中得到均匀混合料放入模具中热压成型，压力为10-15MPa，温度为80-160℃，保压时间为5-15min，冷却脱模后，即得本发明所述的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。

所述胶黏剂为LTC-2型生产商：烟台聚氨酯胶粘剂有限公司。

所述阻燃剂为CP-2型，生产商：合肥中科阻燃新材料有限公司。

所述偶联剂为KH550型，生产商：河南宏佳化工产品有限公司。

所述脱模剂为FF-W1型，生产商：常州鸿特新材料科技有限公司。

原理：

聚氨酯是一种高度交联的热固性材料，废旧聚氨酯硬质泡沫塑料的处理及回收主要是、化学回收、焚烧、物理回收等处理方法。采用化学回收的方式，需要用到大量的化学试剂，产生大量的化学废液，对环境造成危害，同时回收成本也非常高，商业价值不大；采用焚烧方式回收能量，会产生大量有毒有害气体，对环境造成很大压力。物理回收包括分类回收和整体回收两种。车用聚氨酯复合废料，因其中含有聚氨酯硬质泡沫、玻璃纤维和无纺布等，如果采用分类回收，需要的劳动力成本过高，产品附加值较低，缺乏商业价值，所以采用整体回收法较为合适。尼龙地毯在生产过程中会产生大量的边角料或是废旧地毯被丢弃以后，因为地毯中存在地毯胶、CaCO3等物质，使单纯回收尼龙存在一定困难，简单废弃，不仅浪费资源，也对环境造成污染。鉴于尼龙具有良好的机械性能、软化点高、表面光滑、耐磨、耐腐蚀等优点，本发明以尼龙作为增强体，以经粉碎后的车用聚氨酯复合废料作为基体，制备尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，进一步提高复合材料的力学性能。

本发明优点：本发明制备的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，降低车用内饰件企业和地毯生产企业处理废料成本，变废为宝，增强市场竞争力，减少环境压力，同时具有无甲醛、阻燃性好，一定的韧性和强度、可作为保温隔音材料，用于建筑方面。

附图说明

图1为本发明所述尼龙纤维增强聚氨酯复合材料制备方法工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。

实施例1

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，由下述重量分数的原料组成：

所述尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法，工艺步骤如下：

步骤1分别将车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料粉碎处理，得到聚氨酯复合废料颗粒、尼龙短纤维和由边角料粉碎后产生的其他固体颗粒。

步骤2将步骤1得到的颗粒混合物倒入高速混料机中，加入胶黏剂、阻燃剂、偶联剂和脱模剂，打开高速混料机，充分混合均匀。

步骤3将步骤2中得到均匀混合料放入模具中热压成型，压力12MPa，温度80℃，保压时间7min，冷却脱模后，即得本发明所述的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。

实施例2

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，由下述重量分数的原料组成：

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法，工艺步骤如下：

步骤1分别将车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料粉碎处理，得到聚氨酯复合废料颗粒、尼龙短纤维和由边角料粉碎后产生的其他固体颗粒。

步骤2将步骤1得到的颗粒混合物倒入高速混料机中，加入胶黏剂、阻燃剂、偶联剂和脱模剂，打开高速混料机，充分混合均匀。

步骤3将步骤2中得到均匀混合料放入模具中热压成型，压力13MPa，温度100℃，保压时间10min，冷却脱模后，即得本发明所述的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。

实施例3

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，由下述重量分数的原料组成：

一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：

步骤1分别将车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料粉碎处理，得到聚氨酯复合废料颗粒、尼龙短纤维和由边角料粉碎后产生的其他固体颗粒。

步骤2将步骤1得到的颗粒混合物倒入高速混料机中，加入胶黏剂、阻燃剂、偶联剂和脱模剂，打开高速混料机，充分混合均匀。

步骤3将步骤2中得到均匀混合料放入模具中热压成型，压力14MPa，温度110℃，保压时间12min，冷却脱模后，即得本发明所述的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。

表1本发明所得尼龙纤维增强聚氨酯复合材料测试结果及市场聚氨酯外墙保温材料性能对比

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述复合材料由重量分数为40-60份车用聚氨酯复合废料、30-50份尼龙地毯边角料、10-20份胶黏剂、3-8份阻燃剂、1-3份偶联剂、1-3份脱模剂组成。

2.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的车用聚氨酯复合废料，主要由面料和基材组成，其中基材包括聚氨酯层、热熔胶层、无纺布层、玻纤毡层、纸芯层。

3.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的尼龙地毯边角料，主要包括尼龙、背衬及地毯胶；所述背衬主要包括CaCO3、Mg(OH)2。

4.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的胶黏剂为LTC-2型胶黏剂。

5.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的阻燃剂为CP-2型阻燃剂。

6.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的偶联剂为KH550型偶联剂。

7.根据权利要求1所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述的脱模剂为FF-W1型脱模剂。

8.根据权利要求1-7所述的一种尼龙纤维增强聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：分别将车用聚氨酯复合废料和尼龙地毯边角料粉碎处理，得到聚氨酯复合废料颗粒、尼龙短纤维和由边角料粉碎后产生的其他固体颗粒；

步骤2：将步骤1得到的颗粒混合物倒入高速混料机中，再分别加入胶黏剂、阻燃剂、偶联剂和脱模剂，打开高速混料机，充分混合均匀；

步骤3：将步骤2中得到均匀混合料放入模具中热压成型，压力10-15MPa，温度80-160℃，保压时间5-15min，冷却脱模后，即得所述的尼龙纤维增强聚氨酯复合材料。