[发明专利]生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，该复合材料以聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络为基体，以二异氰酸酯改性底灰为增强填料；

该复合材料的制备方法包括下述步骤：

1)将生活垃圾焚烧底灰经水洗、酸化后与二异氰酸酯混合，制备二异氰酸酯改性底灰；

2)将二异氰酸酯改性底灰与低沸点溶剂混合，制备二异氰酸酯改性底灰的悬浮液；

3)将植物油基多元醇和二异氰酸酯混合后进行预聚反应，得到聚氨酯预聚体；

4)在聚氨酯预聚体中加入环氧树脂和二异氰酸酯改性底灰的悬浮液，混合后去除溶剂，加入固化剂搅拌，脱气泡，固化，得到生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，步骤1)中，先将生活垃圾焚烧底灰与蒸馏水混合，超声、过滤、干燥、球磨、筛分，得到水洗后的底灰；然后将水洗后的底灰与酸溶液混合，超声，酸活化后水洗至中性，过滤、干燥滤饼、研磨，得到酸洗后的底灰；最后将酸洗后的底灰与过量的二异氰酸酯混合，冷凝回流后过滤、干燥滤饼、研磨，得到二异氰酸酯改性后的底灰。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，将酸洗后的底灰与二异氰酸酯混合改性时，二异氰酸酯的加入量为酸洗后底灰质量的2～3倍。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，步骤2)中，将所述的二异氰酸酯改性底灰与低沸点溶剂按1:2～1:3的质量比混合，室温下超声，得到二异氰酸酯改性底灰的悬浮液。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，步骤3)中，所述二异氰酸酯与植物油基多元醇以n(-NCO)：n(-OH)＝1:2的比例混合，在80～90℃下预聚反应1～2h。

6.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或几种，所述植物油基多元醇的原料选自蓖麻油、大豆油基多元醇、玉米油基多元醇、菜籽油基多元醇、花生油基多元醇、棕榈油基多元醇、葵花籽油基多元醇、棉籽油基多元醇中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，步骤4)中，将所述聚氨酯预聚体冷却至室温以后，与环氧树脂混合，然后取步骤2)制得的二异氰酸酯改性底灰的悬浮液，加入到聚氨酯-环氧树脂的混合物中，磁子搅拌2～3h，在70～80℃下除去低沸点溶剂，再加入固化剂，搅拌、超声、真空脱气泡，在80～90℃下固化2～3h后，再在110～120℃下固化3～5h，得到生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料。

8.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体的加入量与环氧树脂和固化剂用量之和的比为10:90～30:70。

9.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧底灰改性聚氨酯-环氧树脂互穿聚合物网络复合材料，其特征在于，步骤2)中二异氰酸酯改性底灰的用量占步骤2)～步骤4)中总加入物质质量的1～6％，其中，所述总加入物质包括步骤2)中的二异氰酸酯改性底灰、步骤3)中的植物油基多元醇和二异氰酸酯、以及步骤4)中加入的环氧树脂和固化剂。