本发明属于聚氨酯加工技术领域，具体涉及一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法。
背景技术：
热塑性弹性体(tpe)是一种既可单独成型，又可二次注塑或共挤出包覆在pc、abs等材料表面的新型材料，无需粘接剂，即可获得良好黏合性，从而获得柔软的手感，令产品具有防滑、抗冲等功能。申请号：cn200810207478.6公开了一种用于粘结abs的热塑性弹性体组合物及其制备方法，其是以热塑性聚氨酯(tpu)和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（sebs）为基本原料用于粘接abs的热塑性弹性体材料。但热塑性聚氨酯(tpu)存在刚性太强，手感较差的缺点，而普通的sebs回弹快，它们的组合物无法达到理想的减震效果。
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(sis)，一方面因其结构中存在的乙烯支化侧基，空间位阻大，阻碍了主链的旋转，主链运动必须吸收更多的能量，从而能够获得优异的减震效果；另一方面聚苯乙烯相区的凝聚力可以提供反复回弹性，制品压缩永久变形性小，因此，是一种具有低回弹性的高减震材料。但普通的sis无法牢固地粘接abs、pc材料，因此研发高减震、并可牢固粘接abs、pc的tpe包胶料具有重要的现实意义，可广泛应用于电子电器护套、运动护垫等产品中，应用前景广泛。对此申请号为：cn201510066202.0公开了一种高减震耐磨热塑性弹性体，其利用sis树脂等成分实现了弹性体具有较好的减震、防护作用。但在使用中发现此弹性体的粘结力及减震性能已无法满足现有产品等的设计要求，需要进一步的改进。此外现有技术中还存在着使用聚氨酯造成成本升高，大量废旧聚氨酯无法有效再利用等问题。
技术实现要素：
本发明针对背景技术所提出的问题提供了一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20~25min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5~6.0，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2~2.5h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50~55份sis树脂、10~15份废旧聚氨酯、5~7份步骤（1）所得的物料b、0.2~0.4份抗氧剂、1~1.5份加工助剂、1~3份碳酸钙；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可。
进一步地，步骤（1）操作a中所述的微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6~8；所述的硫酸溶液的浓度为60~65%。
进一步地，步骤（1）操作b中所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8~10；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的10~15%、30~35%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1~1.5%；所述的保温处理时控制温度为75~80℃。
进一步地，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的任意一种。
进一步地，步骤（2）中所述的加工助剂为相容剂。
进一步地，所述的相容剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物。
进一步地，步骤（3）中所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500~1700转/分钟。
进一步地，步骤（4）中所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155~160℃、二区温度为165~170℃、三区温度为175~180℃、四区温度为185~190℃、五区温度为195~200℃，机头的温度控制为190~195℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选择了废旧聚氨酯进行添加使用，一方面利于降低整体的原料成分，另一方面又利于解决废旧聚氨酯无法合理再利用的问题，但废旧聚氨酯存在着性能下降，增强效果不佳等问题，且现有的弹性体自身也存在着整体品质不良的现象，对此本发明制备添加了一种物料b成分，此物料b成分是一种以微晶纤维素为主体加工改性而成的物质，微晶纤维素是一种常见的增强填充物质，但因其结构及表面特性的影响，导致增强的效果较为普通，对此本发明对微晶纤维素进行加工处理后，明显的优化了微晶纤维素的表面结构特征及活性，使其能够有效的分散融入到弹性体内，同时能够与废旧聚氨酯及树脂分子链发生稳定的交联结合，既能提升整体的弹性品质，又能增强力学强度等特性，实现了废旧聚氨酯的合理再利用及弹性体的品质改善。本发明弹性体减震抗冲击能力强，回弹性低，整体成本不高，且其与与橡胶、塑料等高分子基体材料间的相容结合强力高，综合品质好，极具市场竞争力。
附图说明
图1是本发明实施例的数据对比图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20~25min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6~8；所述的硫酸溶液的浓度为60~65%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5~6.0，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2~2.5h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8~10；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的10~15%、30~35%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1~1.5%；所述的保温处理时控制温度为75~80℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50~55份sis树脂、10~15份废旧聚氨酯、5~7份步骤（1）所得的物料b、0.2~0.4份抗氧剂、1~1.5份加工助剂、1~3份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的任意一种；所述的加工助剂为相容剂；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500~1700转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155~160℃、二区温度为165~170℃、三区温度为175~180℃、四区温度为185~190℃、五区温度为195~200℃，机头的温度控制为190~195℃。
实施例1
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6；所述的硫酸溶液的浓度为60%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的10%、30%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1%；所述的保温处理时控制温度为75℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50份sis树脂、10份废旧聚氨酯、5份步骤（1）所得的物料b、0.2份抗氧剂、1份加工助剂、1份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155℃、二区温度为165℃、三区温度为175℃、四区温度为185℃、五区温度为195℃，机头的温度控制为190℃。
实施例2
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6；所述的硫酸溶液的浓度为60%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2.3h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:9；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的13%、32%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1.2%；所述的保温处理时控制温度为78℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50份sis树脂、10份废旧聚氨酯、5份步骤（1）所得的物料b、0.2份抗氧剂、1份加工助剂、2份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1600转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为158℃、二区温度为165℃、三区温度为177℃、四区温度为185℃、五区温度为195℃，机头的温度控制为190℃。
实施例3
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理23min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:7；所述的硫酸溶液的浓度为63%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.8，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2.3h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:9；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的13%、32%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1.2%；所述的保温处理时控制温度为78℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：53份sis树脂、12份废旧聚氨酯、6份步骤（1）所得的物料b、0.3份抗氧剂、1.2份加工助剂、2份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1600转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为158℃、二区温度为167℃、三区温度为179℃、四区温度为186℃、五区温度为198℃，机头的温度控制为192℃。
实施例4
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理25min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:8；所述的硫酸溶液的浓度为65%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为6.0，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2.5h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:10；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的15%、35%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1.5%；所述的保温处理时控制温度为80℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：55份sis树脂、15份废旧聚氨酯、7份步骤（1）所得的物料b、0.4份抗氧剂、1.5份加工助剂、3份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1076；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1700转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为160℃、二区温度为170℃、三区温度为180℃、四区温度为190℃、五区温度为200℃，机头的温度控制为195℃。
对比实施例1
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6；所述的硫酸溶液的浓度为60%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5，接着再加入硅烷偶联剂，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8；所述的硅烷偶联剂的加入量是物料a总质量的10%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1%；所述的保温处理时控制温度为75℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50份sis树脂、10份废旧聚氨酯、5份步骤（1）所得的物料b、0.2份抗氧剂、1份加工助剂、1份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155℃、二区温度为165℃、三区温度为175℃、四区温度为185℃、五区温度为195℃，机头的温度控制为190℃。
本对比实施例1与实施例1相比，区别仅在于，在微晶纤维素处理中，省去了操作b中的聚甲基丙烯酸甲酯成分。
对比实施例2
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6；所述的硫酸溶液的浓度为60%；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5，接着再加入聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8；所述的聚甲基丙烯酸甲酯的加入量是物料a总质量的30%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1%；所述的保温处理时控制温度为75℃；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50份sis树脂、10份废旧聚氨酯、5份步骤（1）所得的物料b、0.2份抗氧剂、1份加工助剂、1份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500转/分钟；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155℃、二区温度为165℃、三区温度为175℃、四区温度为185℃、五区温度为195℃，机头的温度控制为190℃。
本对比实施例2与实施例1相比，区别仅在于，在微晶纤维素处理中，省去了操作b中的硅烷偶联剂成分。
对比实施例3
一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50份sis树脂、10份废旧聚氨酯、5份微晶纤维素、0.2份抗氧剂、1份加工助剂、1份碳酸钙；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的加工助剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物；
（2）混料处理：
将步骤（1）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500转/分钟；
（3）挤出成型：
将步骤（2）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可；所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155℃、二区温度为165℃、三区温度为175℃、四区温度为185℃、五区温度为195℃，机头的温度控制为190℃。
本对比实施例3与实施例1相比，区别仅在于，用等质量份的微晶纤维素取代步骤（1）所得的物料b成分。
对照组
申请号为：cn201510066202.0公开的一种高减震耐磨热塑性弹性体，具体选用其实施例1的技术方案。
为了对比本发明效果，对上述实施例1、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对照组对应制得的弹性体材料进行性能测试，具体对比数据如附图1中所示；其中所述的拉伸强度参照astmd638进行测试；所述的粘结力参照astmd412进行测试；所述的回弹性参照astmd1054进行测试；由图1中可以看出，本发明方法制得的弹性体无论是强度还是弹性上均有着显著的增强效果，且此效果是在添加了大量的废旧聚氨酯的配方条件下，故整体的成本及实用价值也均有着很好的提升。
1.一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）微晶纤维素处理：
a.将微晶纤维素和硫酸溶液混合，搅拌均匀后保温处理20~25min，随后经离心洗涤干燥处理后得物料a备用；
b.将操作a所得的物料a与乙醇共同混合均匀，然后滴加醋酸调节整体的ph值为5.5~6.0，接着再加入硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯，随后滴加浓硫酸搅拌均匀，于氮气气氛下保温处理2~2.5h，最后再经离心洗涤干燥处理后得物料b备用；
（2）原料称取：
按对应重量份称取下列原料：50~55份sis树脂、10~15份废旧聚氨酯、5~7份步骤（1）所得的物料b、0.2~0.4份抗氧剂、1~1.5份加工助剂、1~3份碳酸钙；
（3）混料处理：
将步骤（2）称取的所有原料共同混合，混料均匀后取出得混合料c；
（4）挤出成型：
将步骤（3）所得的混合料c投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型即可。
2.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的微晶纤维素和硫酸溶液混合时对应的重量比为1:6~8；所述的硫酸溶液的浓度为60~65%。
3.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的物料a与乙醇混合时对应的重量比为1:8~10；所述的硅烷偶联剂和聚甲基丙烯酸甲酯的加入量分别是物料a总质量的10~15%、30~35%；所述的浓硫酸的滴加量是物料a总质量的1~1.5%；所述的保温处理时控制温度为75~80℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加工助剂为相容剂。
6.根据权利要求5所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，所述的相容剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物。
7.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的混料处理时控制搅拌的转速为1500~1700转/分钟。
8.根据权利要求1所述的一种利用废旧聚氨酯制备高性能弹性体的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的挤出时控制双螺杆挤出机内一区温度为155~160℃、二区温度为165~170℃、三区温度为175~180℃、四区温度为185~190℃、五区温度为195~200℃，机头的温度控制为190~195℃。
技术总结