[发明专利]氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将废旧轮胎橡胶胶粉粉碎至20-30目大小的颗粒，加入溶胀剂室温活化24-72h，之后超声作用下进一步溶胀活化5-12h，活化完成后过滤、蒸去回收溶胀剂，得到溶胀后的多孔胶粉；

其中，废橡胶颗粒、溶胀剂的质量比为1：(3-8)；

(2)根据溶胀后胶粉粒径大小进行粉碎，控制胶粉粒径在30目以下，之后将浓硫酸加入到胶粉中，在室温条件下快速机械搅拌5-30min，得到浓硫酸处理后的胶粉；

(3)将步骤(2)胶粉分散于2-6倍的去离子水中，再加入到带有搅拌器和温度计的反应器中，加入氨基硅烷偶联剂，于25-80℃温度条件下机械搅拌反应10-24h，降温出料，经过滤、干燥，获得氨基化改性的橡胶胶粉；

(4)将表面氨基化改性的橡胶胶粉与端羟基聚氨酯预聚体、甲苯二异氰酸酯二聚体共混，于130-170℃温度条件下热压成型，获得交联结构的改性胶粉/聚氨酯复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浓硫酸与胶粉的质量比为(0.01-0.05):1。

3.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，氨基硅烷偶联剂与胶粉的质量比为(0.03-0.12):1。

4.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中改性橡胶胶粉与端羟基聚氨酯预聚体的质量比为1：(0.5-1.0)。

6.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中甲苯二异氰酸酯二聚体的使用量为6-10wt％。

7.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将表面氨基化的橡胶胶粉40-55份，甲苯二异氰酸酯二聚体6-12份，端羟基聚氨酯预聚物20-40份，在温度45-65℃通过高速搅拌机混合均匀，经平板硫化机在温度140-160℃，压力10-15Mpa热压30-50min反应成型。

8.根据权利要求1所述的一种氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚氨酯预聚物的制备：

按二异氰酸酯∶聚合物多元醇＝1：1.05-1.20的摩尔比投料，将分子量2000-3000的聚合物多元醇加入带有搅拌器，温度计和真空系统的反应器中，在温度80-100℃，真空度0.08-0.09MPa脱水1.0-2.0h，然后在温度100-140℃，0.5-1.0h内缓慢加入二异氰酸酯，搅拌反应1.0-3.5h，得到淡黄色粘稠的端羟基聚氨酯预聚物。

9.一种利用权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到的氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料。

10.根据权利要求9所述的氨基改性轮胎胶粉/聚氨酯复合材料，其特征在于，作为原料用于制备电缆、轮胎、密封件、鞋具或医疗器具中的应用。