[发明专利]硅烷封端聚氨酯和橡胶复合材料

说明书

技术领域

本发明一般性涉及包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂的复合材料。本发明还涉及已固化的制品，所述制品包含含有橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂的复合材料。

背景技术

橡胶颗粒可以通过使用各种树脂，例如氨基甲酸酯树脂而粘结在一起以形成复合材料。发现包含橡胶颗粒和粘合树脂的复合材料在许多应用中都有用途。例如美国专利第5,094,905；5,527,409；6,565,918；和6,821,623号公开了由包含用粘合剂或其它树脂，包括氨基甲酸酯树脂粘结在一起的研磨或切碎的轮胎橡胶颗粒的材料制成的制品，上述专利的内容通过参考纳入本文。

用于将橡胶颗粒粘结在一起的基于氨基甲酸酯的树脂是由包含异氰酸酯官能团(-NCO)的化合物形成的。由于在异氰酸酯-水反应过程中产生二氧化碳，含异氰酸酯的树脂也往往在暴露于较高湿度环境或湿基材时易于过分泡沫化。基于氨基甲酸酯的粘合树脂的泡沫对橡胶颗粒复合材料的物理性质和美学特性会产生不利影响。此外，芳族多异氰酸酯基可湿份固化的树脂相对固化较快，甚至是在不加催化剂的情况下，特别是在较高湿度和/或较高温度条件下尤其如此。通常会向脂族多异氰酸酯基可湿份固化的树脂中加入催化剂。催化剂增加了树脂起泡的可能性。快速固化也会减少氨基甲酸酯基粘合树脂的适用期，这会增加许多橡胶颗粒粘合应用中的加工难度。

发明内容

本文所述的实施方式包括复合材料，该复合材料包含橡胶颗粒和可湿份固化的硅烷封端的聚氨酯粘合剂。所述橡胶颗粒可具有不大于500微米的平均粒度。

本文所述的实施方式还包括复合材料，该复合材料包含平均粒度不大于400微米的橡胶颗粒和可湿份固化的硅烷封端的聚氨酯粘合剂。在许多实施方式中，所述复合材料可包含10-50重量％的橡胶颗粒和50-90重量％硅烷封端的聚氨酯粘合剂。所述复合材料在暴露于大气中的湿份时可发生固化，形成已固化的复合材料。在许多实施方式中，已固化的复合材料可具有至少100psi的拉伸强度，至少60％的伸长率，和/或至少20pil的抗撕裂性。在各种实施方式中，所述橡胶颗粒可包含低温研磨橡胶，该橡胶是从使用过的轮胎回收的。

本文所述的实施方式还包括形成复合材料的方法。所述方法包括将平均粒度不大于500微米的橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂合并以形成复合物混合物，并使所述复合物混合物固化以形成复合材料。

应理解，本文公开和描述的本发明不限于发明内容中揭示的实施方式。

附图说明

参考附图能更好地理解本文所公开和描述的非限制性实施方式的各种特征，其中：

图1是显示已固化的复合材料的肖氏A硬度值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂；

图2是显示已固化的复合材料的拉伸强度值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂；

图3是显示已固化的复合材料的伸长率值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂；

图4是显示已固化的复合材料的抗撕裂性值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂；

图5是显示已固化的复合材料的肖氏A硬度值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂或者异氰酸酯封端的聚氨酯粘合剂；

图6是显示已固化的复合材料的拉伸强度值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂或者异氰酸酯封端的聚氨酯粘合剂；

图7是显示已固化的复合材料的伸长率值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂或者异氰酸酯封端的聚氨酯粘合剂；

图8是显示已固化的复合材料的抗撕裂性值的柱状图，所述已固化的复合材料包含橡胶颗粒和硅烷封端的聚氨酯粘合剂或者异氰酸酯封端的聚氨酯粘合剂；

图9是显示已固化的复合材料的拉伸强度值的柱状图，所述已固化的复合材料包含硅烷封端的聚氨酯粘合剂，以及较小尺寸和较大尺寸的橡胶颗粒的混合物；

图10是显示已固化的复合材料的伸长率值的柱状图，所述已固化的复合材料包含硅烷封端的聚氨酯粘合剂，以及较小尺寸和较大尺寸的橡胶颗粒的混合物；

图11是显示已固化的复合材料的抗撕裂性值的柱状图，所述已固化的复合材料包含硅烷封端的聚氨酯粘合剂，以及较小尺寸和较大尺寸的橡胶颗粒的混合物；