PL248565B1 - Sposób otrzymywania elastycznego i spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego oraz elastyczny i spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy o pożądanych właściwościach, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych oraz sposób otrzymywania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych. Wynalazek znajduje zastosowanie zwłaszcza przy produkcji materiałów budowlanych, podkładów dywanowych, mat tłumiących oraz innych wyrobów, których zadaniem jest tłumienie drgań akustycznych i mechanicznych. W opisie wynalazku, słowo spieniony opisuje strukturę materiału, jako przeciwieństwo słowa lity wskazuje na obecność porów w strukturze materiału, zaś słowo elastyczny odnosi się do właściwości mechanicznych materiału i jest zgodne z powszechnie przyjętym podziałem spienionych poliuretanów na elastyczne oraz sztywne.

Opony są typowo eksploatacyjnym elementem samochodu, więc konieczna jest ich regularna wymiana, która w przypadku stosunkowo ekonomicznej jazdy odbywa się średnio co 3 lata. Według danych literaturowych, raportu Europe Tire Recycling Market Analysis Report \ 2021 Edition \ 2019-2035 \ Industry Insights dostępnego pod adresem https://www.goldsteinresearch.com/report/europe-tire-re- cycling-market-industry-analysis-growth-outlook, w efekcie w Europie, wycofuje się z użytku prawie 3,3 miliony ton opon samochodowych rocznie. Zużyte opony samochodowe z uwagi na swoją ilość i trwałość (ich czas degradacji w środowisku naturalnym szacuje się na ponad 100 lat) są odpadem uciążliwym i powinny być wykorzystywane przemysłowo. Z uwagi na globalne problemy z zagospodarowaniem opon poużytkowych, od wielu lat bardzo popularnym tematem badań jest ich recykling. Ze względu na swój skład chemiczny oraz usieciowaną strukturę recykling opon jest znacznie trudniejszy niż recykling termoplastycznych tworzyw sztucznych stanowiących podstawowy odpad przemysłu opakowaniowego. Używane opony dzieli się zasadniczo na 3 główne grupy: częściowo zużyte (posiadają jeszcze większą niż minimalną głębokość bieżnika), używane nadające się do bieżnikowania oraz opony zużyte. Właśnie ta ostatnia grupa powinna być poddawana recyklingowi. Obecnie zabronione jest składowanie zużytych opon samochodowych, więc ich odzysk i recykling jest obligatoryjny. Recykling opon można ze względu na specyfikę technologii podzielić na dwa rodzaje: recykling materiałowy i odzysk energetyczny. Recykling materiałowy jest najbardziej preferowaną formą i polega na przetworzeniu opon w produkty o wartości użytkowej. Odpowiedni dobór kompozycji oraz metody i parametrów przetwórstwa pozwala na otrzymanie materiałów wtórnych z dużą wydajnością przy dobrej jakości wyrobów. Jedną z głównych metod recyklingu materiałowego jest granulacja, rozdrobnienie opon i uzyskanie granulatu zwanego powszechnie miałem gumowym. Odzysk energetyczny polega na spaleniu odpadów gumowych i częściowym odzyskaniu energii zużytej na ich wytworzenie. Pozwala on jednak na odzyskanie tylko do 40% energii zużytej na wyprodukowanie nowych opon, wobec czego nie jest preferowaną formą zagospodarowania tego odpadu. W krajach Unii Europejskiej właśnie recykling materiałowy jest główną metodą zagospodarowania poużytkowych opon samochodowych. Chociaż według danych literaturowych, wyżej cytowanego raportu, około 75% poużytkowych opon samochodowych poddawanych jest w Europie procesowi granulacji, efektywne zagospodarowanie powstającego miału gumowego wciąż jest wyzwaniem.

Obecnie produkty recyklingu materiałowego opon samochodowych wykorzystuje się jako wypełnienie w konstrukcji tuneli, warstw podłoża nawierzchni drogowych, nawierzchni sportowych, a także do wytwarzania dywaników samochodowych, wycieraczek, mat dla bydła czy jako modyfikatory asfaltów, co zostało opisane w pracy - Formela, K. (2021). Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 4(3), 209-222. Zastosowania te wciąż nie gwarantują jednak wystarczającego popytu na przetworzone odpady gumowe. Prowadzi się więc obecnie bardzo dużo badań nad poszukiwaniem potencjalnych zastosowań dla miału gumowego, między innymi w przemyśle tworzyw sztucznych. Wytwarzanie materiałów kompozytowych wydaje się najbardziej obiecującym kierunkiem badań z uwagi na mnogość potencjalnych zastosowań produktów polimerowo-gumowych. Dotychczas wykorzystywano miał gumowy jako napełniacz w kompozytach opartych na poliolefinach, polimerach akrylowych, winylowych, poliesterach czy gumie. Znane są sposoby wprowadzenia miału gumowego do tych matryc.

Z opisów patentowych US6558773 oraz US6703440 znane są wyroby otrzymane poprzez mieszanie odpadów gumowych wraz ze spoiwem polimerowym, takim jak poli(etylen-co-octan winylu), polietylen niskiej gęstości lub polietylen wysokiej gęstości, oraz wytłaczanie otrzymanych kompozycji i następne formowanie tłoczne do żądanej postaci.

Z opisu patentowego EP2868453 znana jest metoda zagospodarowania odpadów gumowych, w tym pochodzących z poużytkowych opon samochodowych, w procesie wytwarzania kompozytów polimerowych zawierających od 26 do 80% odpadów gumowych oraz od 1 do 8% kompatybilizatora mającego na celu poprawę adhezji między odpadami gumowymi, a matrycą polimerową, którą stanowi polipropylen, polietylen, termoplastyczny elastomer lub poliester.

Z opisu patentowego EP2143755 znana jest metoda wytwarzania materiałów zawierających odpadowe materiały termoutwardzalne, korzystnie miał gumowy oraz odpady w postaci emulsji polimerów akrylowych lub winylowych. Dzięki dodatkowi emulsji polimerowych materiał może być przetwarzany jak materiał termoplastyczny.

Znane są również sposoby otrzymywania kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na litej, niespienionej matrycy poliuretanowej.

Z opisu patentowego WO2009013598 znana jest metoda jednoczesnego recyklingu odpadów gumowych, w tym pochodzących z poużytkowych opon samochodowych, oraz odpadów poliuretanowych w postaci granulatów w procesie prasowania w temperaturze w przedziale 100-280°C oraz pod ciśnieniem 5-80 atm. Niedogodnością rozwiązania jest niespieniona struktura otrzymanych materiałów, co znacząco ogranicza możliwość wykorzystania ich w charakterze materiałów termoizolacyjnych lub w roli izolacji akustycznej.

Z opisów patentowych US6896964 oraz US6821623 znane są wyroby otrzymane w wyniku recyklingu odpadów gumowych, w tym pochodzących z poużytkowych opon samochodowych, w postaci granulatu poprzez połączenie z jedno- lub dwuskładnikową żywicą poliuretanową oraz usieciowanie przygotowanej mieszaniny. Proces otrzymywania materiałów według metody składa się z dwóch etapów. Pierwszym etapem jest poddanie odpadów gumowych działaniu żywicy poliuretanowej, dodawanej w ilości 1-2%. Drugim etapem jest mieszanie modyfikowanych odpadów gumowych otrzymanych w pierwszym etapie z żywicą poliuretanową stosowaną w ilości 1-20%, oraz prasowanie pod ciśnieniem. Niedogodnością rozwiązania jest niespieniona struktura otrzymanych materiałów, co znacząco ogranicza możliwość wykorzystania ich w charakterze materiałów termoizolacyjnych lub w roli izolacji akustycznej.

Z opisu patentowego CN101629025 znane są wyroby otrzymane w wyniku recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych i gumy, w tym odpadowych spienionych tworzyw termoutwardzalnych, odpadów gumowych oraz odpadów w postaci proszku pochodzącego z rozdrabniania żywic epoksydowych. Niedogodnością rozwiązania jest niespieniona struktura otrzymanych materiałów, co znacząco ogranicza możliwość wykorzystania ich w charakterze materiałów termoizolacyjnych lub w roli izolacji akustycznej.

Znane i wspomniane wyżej opisy patentowe nie dotyczą pianek poliuretanowych, tylko innych tworzyw. Odpady gumowe, w tym miał gumowy, można wykorzystywać jako napełniacz do różnych tworzyw sztucznych i znane są tego typu rozwiązania, ale nie znaleziono literatury dotyczącej pianek poliuretanowych, ale dla innych tworzyw.

Pianki poliuretanowe to bardzo szeroka grupa materiałów, które w najprostszy sposób podzielić można na pianki sztywne i elastyczne. Pierwsza grupa to pianki głównie wykorzystywane w charakterze materiałów termoizolacyjnych. Najistotniejsze w ich wypadku jest uzyskanie odpowiedniej struktury komórkowej, która zapewni możliwie najniższą wartość współczynnika przewodności cieplnej. Wprowadzenie miału gumowego do sztywnych pianek poliuretanowych mogłoby wpłynąć korzystnie na właściwości termoizolacyjny końcowego wyrobu z uwagi na niższą wartość współczynnika przewodności cieplnej gumy w porównaniu do litego poliuretanu (—160 oraz -220 mWZ(m-K). Niemniej jednak, aby osiągnąć ten efekt, konieczne byłoby odpowiednie dostosowanie struktury komórkowej co nie jest proste i nie jest znane.

Rozwiązania dotyczące otrzymywania spienionych elastycznych kompozytów poliuretanowo-gumowych z miałem gumowym opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej opublikowano dotychczas w postaci artykułów naukowych.

Z pracy - Hejna, A., Olszewski, A., Zedler, Ł., Kosmela, P., Formela, K. (2021). The Impact of Ground Tire Rubber Oxidation with H2O2 and KMnO4 on the Structure and Performance of Flexible Polyurethane/Ground Tire Rubber Composite Foams. Materials, 14, 499, znana jest metoda otrzymywania spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Zgodnie z metodą, kompozyty wytwarzane metodą jednoetapową zawierają 20% wagowo miału gumowego modyfikowanego. Niedogodnością rozwiązania jest wykorzystanie uprzednio modyfikowanego chemicznie miału gumowego oraz wynikające z jego wprowadzenia zaburzenia struktury ko mórkowej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, co jest niekorzystne oraz obniżenie stabilności termicznej w stosunku do matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, wynikające z wprowadzenia modyfikowanego chemicznie miału gumowego.

Z pracy - Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Piasecki, A., Formela, K., Hejna, A. (2021). Ground Tire Rubber Filled Flexible Polyurethane Foam-Effect of Waste Rubber Treatment on Composite Performance. Materials, 14, 3807, znana jest metoda otrzymywania spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Zgodnie z metodą, kompozyty wytwarzane metodą jednoetapową zawierają 20% wagowo miału gumowego. Niedogodnością rozwiązania jest wykorzystanie miału gumowego uprzednio modyfikowanego termomechanicznie w wytłaczarce dwuślimakowej z dodatkiem lub bez dodatku olejów roślinnych, co prowadzi do gorszych parametrów powstałego kompozytu.

Z pracy - Zhang, X., Lu, Z., Tian, D., Li, H., Lu, C. (2012). Mechanochemical devulcanization of ground tire rubber and its application in acoustic absorbent polyurethane foamed composites. Journal of Applied Polymer Science, 127(5), 4006-4014, znana jest metoda otrzymywania spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Zgodnie z metodą, kompozyty wytwarzane metodą jednoetapową zawierają od 10 do 30% wagowo miału gumowego modyfikowanego. Niedogodnością rozwiązania jest wykorzystanie miału gumowego uprzednio modyfikowanego termomechanicznie. Niedogodnością rozwiązania jest również zaburzenie struktury komórkowej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej prowadzące do zwiększenia średniej wielkości porów obserwowane w przypadku wykorzystania miału gumowego. Większa średnica porów prowadzi do pogorszenia właściwości termoizolacyjnych, jest to powszechnie znana zależność.

Z pracy - Shan, C.M., Idris, M., Ghazali, M.I. (2012). Study of Flexible Polyurethane Foams Reinforced with Coir Fibres and Tyre Particles. International Journal of Applied Physics and Mathematics, 2(2), 123-130, znana jest metoda otrzymywania spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Zgodnie z metodą, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe oparte na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wytwarzane są metodą jednoetapową. Niedogodnością rozwiązania jest stosowana według tej metody bardzo niska zawartość miału gumowego w kompozycie, wynosząca jedynie 2,5% wagowo, co wiąże się z koniecznością wykorzystania co najmniej 97,5% wagowo matrycy elastycznej pianki poliuretanowej i nie pozwala na zauważalne obniżenie kosztów materiału,wynikające z zastosowania w roli napełniacza miału gumowego stanowiącego materiał odpadowy.

Z pracy - Gayathri, R., Vasanthakumari, R., Padmanabhan, C. (2013). Sound absorption, Thermal and Mechanical behavior of Polyurethane foam modified with Nano silica, Nano clay and Crumb rubber fillers. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(5), 301-308, znana jest metoda otrzymywania spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Zgodnie z metodą, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe oparte na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wytwarzane są metodą jednoetapową. Niedogodnością rozwiązania jest stosowana według tej metody bardzo niska zawartość miału gumowego w kompozycie wynosząca jedynie 2% wagowo, co wiąże się z koniecznością wykorzystania co najmniej 98% wagowo matrycy elastycznej pianki poliuretanowej i nie pozwala na zauważalne obniżenie kosztów materiału wynikające z zastosowania w roli napełniacza miału gumowego stanowiącego materiał odpadowy. Niedogodnością rozwiązania jest również zaburzenie struktury komórkowej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, prowadzące do zwiększenia średniej wielkości porów wynikające z wprowadzenia do matrycy elastycznej pianki poliuretanowej miału gumowego. Efekt ten może być związany z niedostateczną lepkością mieszaniny reakcyjnej, wynikającą z zastosowanych składników poliolowych lub z niskiej zawartości miału gumowego.

Podsumowując kompozyty oparte na piankach poliuretanowych sztywnych i elastycznych, w tym spienionej, elastycznej matrycy poliuretanowej, można otrzymywać metodą jednoetapową lub dwuetapową tj. prepolimerową, uwzględniającą przygotowanie prepolimeru. Znane jest wytwarzanie spienionych elastycznych kompozytów poliuretanowo-gumowych, metodą jednoetapową, co opisano w wyżej wymienionych artykułach naukowych. Opisane spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe są jedynie uzyskiwane metodą jednoetapową, co jak zauważono w trakcie opracowywania wynalazku, ma pewne niedogodności. Zgodnie z dostępnymi danymi literaturowymi, metoda prepolimerowa jest stosowana i korzystna w przypadku zwiększonej lepkości mieszaniny reakcyjnej, która wynikać może ze struktury chemicznej stosowanych komponentów lub wprowadzenia do matrycy napełniacza w postaci cząstek stałych. W wyżej wymienionych pracach dotyczących otrzymywania spienionych, elastycznych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wskazano na znaczący wzrost lepkości mieszaniny reakcyjnej wynikający z wprowadzenia cząstek miału gumowego. W efekcie obserwowano zaburzenia struktury komórkowej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, co prowadzi do pogorszenia właściwości mechanicznych oraz termoizolacyjnych materiału. Dodatkową niedogodnością tam opisanych - we wskazanych publikacjach naukowych - rozwiązań było stosowanie zmodyfikowanego komponentu gumowego.

Stąd wciąż poszukuje się sposobu otrzymywania kompozytów poliuretanowych bazujących na piance poliuretanowej i materiale gumowym, zwłaszcza poodpadowym gumowym - o lepszych - bardziej pożądanych, wyżej wskazanych i dalej opisanych cechach i metody otrzymywania takich materiałów, prowadzących do uzyskania kompozytu o lepszych właściwościach niż w znanych tego typu materiałach, takich jak zmniejszonej wielkości porów kompozytów, co wiąże się z poprawą właściwości termoizolacyjnych oraz akustycznych. Dąży się, aby kompozyty cechowały się obniżonym współczynnikiem przewodności cieplnej, podwyższoną stabilnością termiczną oraz zwiększonym współczynnikiem pochłaniania dźwięku, co daje dobre możliwości ich zastosowania.

Stanowiło to cel wynalazku. Wynalazek dotyczy zatem ulepszenia właściwości kompozytu poliuretanowo-gumowego i wykorzystania pianek elastycznych w kompozycie, głównie z uwagi na mnogość ich zastosowań. Pianki elastyczne poliuretanowe są powszechnie wykorzystywane w przemyśle meblarskim, motoryzacyjnym, konstrukcyjnym czy opakowaniowym. Są stosowane w wyrobach, w których koszt materiału jest często bardzo ważnym aspektem, więc wykorzystanie relatywnie taniego miału gumowego mogłoby obniżyć koszt materiału i znacząco zwiększyć jego atrakcyjność dla potencjalnych nabywców.

Według wynalazku zamierzono wprowadzić miał gumowy do elastycznych pianek poliuretanowych m.in. celem poprawy struktury komórkowej, poprawy właściwości termoizolacyjnych, oraz poprawy właściwości tłumiących w kierunku drgań akustycznych.

Biorąc pod uwagę wyżej opisane niedogodności wynikające z zastosowania znanych metod, zwłaszcza metody jednoetapowej do wytwarzania elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych i ich niedogodności, oraz ze względu na brak w dostępnej literaturze receptury jak również opisu metody wytwarzania elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych, w tym z wykorzystaniem metody dwuetapowej podjęto badania w tym zakresie. Skupiono się m.in. na opracowaniu dostosowanej akurat pod dane warunki i substratu opracowania metody prepolimerowej. Nieoczekiwanie okazało się, że wytworzenie kompozytów z pianki poliuretanowej i miału gumowego według wynalazku, opracowaną metodą dwuetapową pozwala na pewne istotne korzyści. Dzięki temu uzyskano zmniejszenie wielkości porów, co korzystnie wpłynęło na właściwości termoizolacyjne oraz właściwości tłumiące w kierunku drgań akustycznych kompozytów poliuretanowo-gumowych opartych na spienionej, elastycznej matrycy poliuretanowej. W odróżnieniu od znanych rozwiązań z tej dziedziny kompozytów nie są znane kompozyty poliuretanowo-gumowe spienione o cechach według wynalazku. We wskazanych publikacjach - artykułach, opisane są inne kompozyty poliuretanowo-gumowe i inne metody wytwarzania tego typu kompozytów.

Elastyczny i spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon, zwłaszcza samochodowych oraz piankę poliuretanową, charakteryzuje się według wynalazku tym, że zawiera matrycę elastyczną w postaci elastycznej pianki poliuretanowej w ilości 83,50-95,50% wagowo w stosunku do całego kompozytu poliuretanowo-gumowego oraz miał gumowy o średniej wielkość cząstek poniżej 0,7 mm pochodzący z poużytkowych opon w ilości 4,50-16,50% wagowo w stosunku do całego kompozytu. Sama matryca elastycznej pianki poliuretanowej stanowi produkt reakcji takich składników jak: poli(tetrahydrofuran), gliceryna, dilaurynian dibutylocyny, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, wody oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu, katalizator będący roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym w ilości 0,20-0,50% wagowo.

Korzystnie, jako piankę poliuretanową elastyczną wykorzystuje się zwłaszcza piankę elastyczną formowaną, otrzymaną metodą prepolimerową z wykorzystaniem 2,4-diizocyjanianotoluenu.

Korzystnie sama matryca elastycznej pianki poliuretanowej stanowi produkt otrzymany z takich składników jak poli(tetrahydrofuran) w ilości 58,00-69,00% wagowo, gliceryna w ilości 3,95-6,30% wagowo, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,18-0,61% wagowo, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym w ilości 0,05-0,55% wagowo, woda w ilości 0,02-1,10% wagowo oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w ilości 21,90-37,60% wagowo.

Korzystnie, kompozyt zawiera miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon w ilości 4,50-16,50% wagowo, korzystnie w ilości co najmniej 13,00% wagowo i matrycę pianki otrzymaną z takich składników jak poli(tetrahydrofuran) w ilości 53,00-61,00% wagowo, gliceryna w ilości 4,00-5,50% wagowo, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,20-0,30% wagowo, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym w ilości 0,15-0,20% wagowo, woda w ilości 0,15-0,20% wagowo, 2,4-diizocyjanianotoluen w ilości 25,00-29,00% wagowo w stosunku do kompozytu.

Korzystnie kompozyt ma wielkość porów poniżej 190 mikrometrów, stabilność termiczną przekraczającą 240°C.

Sposób otrzymywania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego polegający na połączeniu miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon, zwłaszcza samochodowych, charakteryzuje się tym, że otrzymuje się go metodą dwuetapową, prepolimerową, gdzie pierwszym etapem jest przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku wagowym zdefiniowanym poprzez zamierzoną zawartość wolnych, niezwiązanych grup izocyjanianowych w prepolimerze zawierającą się w przedziale 12-23%, przy czym stosunek wagowy poli(tetrahydrofuranu) oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu zawiera się w przedziale od 7,6:10,0 do 10,9:10,0. W celu sporządzenia prepolimeru osusza się poli(tetrahydrofuran) w ilości w ilości od 43,18 do 52,15% wagowo w stosunku do masy prepolimeru w temperaturze co najmniej 90°C, jednak nie wyższej niż 110°C, następnie dodaje się odpowiednią do ilości poli(tetrahydrofuran)u ilość 2,4-diizocyjanianotoluenu stanowiącą od 47,85 do 56,82% masy prepolimeru będącego mieszaniną poli(tetrahydrofuran)u oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzi reakcje w temperaturze co najmniej 50°C, jednak nie wyższej niż 90°C, do momentu przereagowania grup funkcyjnych. W drugim etapie otrzymany prepolimer miesza się z mieszaniną poliolową, gdzie w celu przygotowania mieszaniny poliolowej, miał gum owy w ilości 9,87-31,59% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 4,50-16,50% wagowo masy kompozytu końcowego, miesza się ze składnikiem poliolowym w ilości 58,59-77,19% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 30,60-35,20% wagowo masy kompozytu końcowego oraz gliceryną w ilości 7,66-12,06% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 4,00-5,50% wagowo masy kompozytu końcowego do uzyskania homogenicznej mieszaniny, następnie, dodaje się katalizator stanowiący roztwór 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym w ilości 0,48-0,77% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,25-0,35% wagowo masy kompozytu końcowego, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,38-0,66% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,20-0,30% wagowo masy kompozytu końcowego, środek powierzchniowo czynny stanowiący kopolimer polietero-polidimetylosiloksanowy, w ilości 0,29-0,44% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,15-0,20% wagowo masy kompozytu końcowego, oraz wodę destylowaną w ilości 0,29-0,44% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,15-0,20% wagowo masy kompozytu końcowego. Tak przygotowaną mieszaninę poliolową miesza się z prepolimerem, do momentu uzyskania jednolitej mieszaniny.

Tak jak wskazano w przykładach wykonania, pokazano w tabelach, kompozyty według wynalazku są lepsze od tych znanych. Przykładowo, charakteryzują się mniejszymi porami lub wyższym współczynnikiem pochłaniania dźwięku. Według wynalazku istotna jest zatem uzyskana struktura komórkowa kompozytu spienionego. Co istotne, miał gumowy stanowi napełniacz pianek poliuretanowych. Miał gumowy jest według wynalazku napełniaczem w kompozytach opartych na spienionej matrycy poliuretanowej - piance elastycznej. Taka cecha i proces prowadzi do znaczącego obniżenia kosztów materiałowych z uwagi na znaczące różnice w cenie systemów poliuretanowych i miału gumowego. W zależności od wielkości cząstek miału gumowego, miał gumowy może charakteryzować się nawet 15-krotnie niższą ceną w porównaniu do systemów poliuretanowych wykorzystywanych do wytwarzania elastycznych pianek poliuretanowych. Ponadto, wykorzystanie miału gumowego jako napełniacza w kompozytach opartych na spienionej matrycy poliuretanowej - piance elastycznej prowadzi do poprawy właściwości termoizolacyjnych materiału wyrażanej poprzez obniżenie współczynnika przewodności cieplnej z uwagi na niższą wartość współczynnika przewodności cieplnej gumy w porównaniu do litego poliuretanu (-160 oraz -220 mWZ(m-K)). Ponadto, wykorzystanie miału gumowego jako napełniacza w kompozytach opartych na spienionej matrycy poliuretanowej - piance elastycznej według opracowanej metody prowadzi do zwiększenia współczynnika pochłaniania dźwięku, co wskazuje na poprawę właściwości tłumiących materiału w kierunku drgań akustycznych. Ponadto, wykorzystanie sposobu i miału gumowego jako napełniacza w kompozytach opartych na spienionej matrycy poliuretanowej - piance elastycznej prowadzi do zwiększenia stabilności termicznej materiału.

Opisane % wagowe pianki elastycznej, miału gumowego dotyczą % wagowych w przeliczeniu na masę całego kompozytu poliuretanowo-gumowego elastycznego i spienionego, przy czym podany zakres % wagowych miału gumowego odpowiada ilości od 5 do 20 części wagowych miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w stosunku do 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej - czyli są to proporcje w częściach wagowych obu składników kompozytu - miał gumowy w stosunku do 100 części wagowych pianki poliuretanowej elastycznej.

Wynalazek dotyczy wykorzystania miału gumowego w charakterze napełniacza pianek poliuretanowych. Przedmiotem wynalazku jest zatem elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych oraz sposób otrzymywania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych.

Według wynalazku kompozyty mają małą wielkość porów poniżej 190 mikrometrów, obniżony współczynnik przewodności cieplnej poniżej 62,3 mW/m-K, podwyższoną stabilność termiczną przekraczającą 240°C. Wynalazek cechuje duży współczynnik pochłaniania dźwięku w porównaniu do matrycy elastycznej pianki poliuretanowej. Wynalazek w porównaniu do stanu techniki opiera się na wykorzystaniu w inny sposób substratów niemodyfikowanych oraz pozwala na wprowadzenie znacząco większego dodatku miału niemodyfikowanego niż w opisanych rozwiązaniach. Jednocześnie otrzymane zgodnie z wynalazkiem materiały kompozytowe charakteryzują się lepszymi właściwościami niż dotychczas opisane. Ponadto, zastosowana metoda otrzymywania kompozytów poliuretanowych jest metodą dwuetapową co pozwala na otrzymanie materiałów o lepszych właściwościach niż dotychczas opisane.

Przedmiot wynalazku opisano w następujących przykładach oraz na figurze 1 jako widma spektroskopowe dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych otrzymane z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera. Figura stanowi zatem potwierdzenia otrzymania wynalazku, który pokazuje wszelkie pasma charakterystyczne dla poliuretanów. Co do właściwości wynalazku w przykładzie - są podane są w Tabelach poniżej.

Przykład I

Opis sposobu otrzymania

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych według przykładu otrzymano metodą dwuetapową, prepolimerową. Pierwszym etapem było przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku 1:1.113. W tym celu osuszano 40,55 g poli(tetrahydrofuran)u przez 90 minut w temperaturze 90°C pod obniżonym ciśnieniem 20 mm Hg. Następnie, dodano 45,14 g 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzono reakcje w temperaturze 60°C przez 120 minut. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy prepolimeru, odpowiednio 47,37% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 52,63% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ponadto, podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 25,74% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 28,66% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. W następnym, drugim etapie otrzymany prepolimer mieszano z mieszaniną poliolową. W celu przygotowania mieszaniny poliolowej, 7,54 g miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych o wielkości cząstek poniżej 0,7 mm mieszano mechanicznie przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z 55,21 g składnika poliolowego - poli(tetrahydrofuran)u oraz 7,64 g gliceryny przez 30 sekund przy prędkości obrotowej 500 obrotów na minutę, w celu poprawy dyspersji miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w mieszaninie poliolowej. Można dodać różne wielkości miału ale w podanym zakresie - przygotowując często nie ma możliwości, żeby to była jedna sprecyzowana wielkość tj. przy napełniaczach zwykle odsiewa się grubą frakcje powyżej jakiegoś rozmiaru i zostają cząstki poniżej pewnego progu - jak podano.

Następnie, dodano pozostałe składniki mieszaniny poliolowej, tj. 0,46 g katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,40 g dilaurynianu dibutylocyny, 0,30 g środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,29 g wody destylowanej. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 4,79% wagowych miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 35,05% wagowych poli(tetrahydrofuran)u, 7,85% wagowych gliceryny, 0,29% wagowych katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,25% wagowych dilaurynianu dibutylocyny, 0,19% wagowych środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,18% wagowych wody destylowanej. Tak przygotowaną mieszaninę poliolową mieszano mechanicznie z prepolimerem przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z prędkością 900 obrotów na minutę przez 10 sekund. Następnie, otrzymaną mieszaninę wylewano do zamykanej formy o temperaturze 60°C. Po upływie 20 minut, elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wyciągano z formy. Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych sezonowano w temperaturze 60°C przez 24 godzin. Otrzymany kompozyt ma zmniejszoną wielkość porów w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 188,5 mikrometrów, w porównaniu do 263,1 mikrometrów dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, obniżony współczynnik przewodności cieplnej w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący 61,22 mWZ(m-K), w porównaniu do 62,90 mWZ(m^K) dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, podwyższoną stabilność termiczną, zdefiniowaną jako temperatura ubytku 2% masy, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 240,4°C, w porównaniu do 232,5°C dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej oraz zwiększony współczynnik pochłaniania dźwięku, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący odpowiednio 0,04, 0,06, 0,07, 0,08, 0,10 oraz 0,12 dla częstotliwości 630 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz, 5000 Hz oraz 6300 Hz, w porównaniu do wartości 0,03, 0,01, 0,02, 0,03, 0,08 oraz 0,07 dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Potwierdzeniem otrzymania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego, zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych jest przedstawione na fig. 1 widmo spektroskopowe otrzymane z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera.

Opis produktu końcowego - skład kompozytu

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu zawierał 60,79% poli(tetrahydrofuran)u, 4,85% gliceryny, 4,79% miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 0,29% katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,25% dilaurynianu dibutylocyny, 0,19% środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, 0,18% wody destylowanej oraz 28,66% 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ilość miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w elastycznym, spienionym kompozycie poliuretanowo-gumowym, zawierającym miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymanym według przykładu odpowiadała ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Przykład II

Opis sposobu otrzymania kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymano metodą dwuetapową, prepolimerową. Pierwszym etapem było przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku 1:1.113. W tym celu osuszano 40,59 g poli(tetrahydrofuran)u przez 90 minut w temperaturze 90°C pod obniżonym ciśnieniem 20 mm Hg. Następnie, dodano 45,18 g 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzono reakcje w temperaturze 60°C przez 120 minut. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy prepolimeru, odpowiednio 47,37% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 52,63% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ponadto, podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 24,57% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 27,36% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. W następnym etapie otrzymany prepolimer mieszano z mieszaniną poliolową. W celu przygotowania mieszaniny poliolowej, 15,02 g miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych o wielkości cząstek poniżej 0,7 mm mieszano mechanicznie przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z 55,23 g składnika poliolowego - poli(tetrahydrofuran)u oraz 7,64 g gliceryny przez 40 sekund przy prędkości obrotowej 750 obrotów na minutę, w celu poprawy dyspersji miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w mieszaninie poliolowej. Następnie, dodano pozostałe składniki mieszaniny poliolowej, tj. 0,46 g katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,40 g dilaurynianu dibutylocyny, 0,30 g środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-po lidimetylosiloksanowym, oraz 0,29 g wody destylowanej. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 9,10% wagowych miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 33,46% wagowych poli(tetrahydrofuran)u, 4,63% wagowych gliceryny, 0,28% wagowych katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,24% wagowych dilaurynianu dibutylocyny, 0,18% wagowych środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,18% wagowych wody destylowanej. Tak przygotowaną mieszaninę poliolową mieszano mechanicznie z prepolimerem przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z prędkością 800 obrotów na minutę przez 8 sekund. Następnie, otrzymaną mieszaninę wylewano do zamykanej formy o temperaturze 60°C. Po upływie 20 minut, elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wyciągano z formy. Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych sezonowano w temperaturze 60°C przez 24 godzin. Otrzymany kompozyt ma zmniejszoną wielkość porów w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 144,8 mikrometrów, w porównaniu do 263,1 mikrometrów dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, obniżony współczynnik przewodności cieplnej w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący 62,23 mW/(m·K), w porównaniu do 62,90 mWZ(m^K) dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, podwyższoną stabilność termiczną, zdefiniowaną jako temperatura ubytku 2% masy, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 242,2°C, w porównaniu do 232,5°C dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej oraz zwiększony współczynnik pochłaniania dźwięku, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący odpowiednio 0,04, 0,06, 0,08, 0,09 oraz 0,09 dla częstotliwości 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz, 5000 Hz oraz 6300 Hz, w porównaniu do wartości 0,01, 0,02, 0,03, 0,08 oraz 0,07 dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Potwierdzeniem otrzymania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego, zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych jest przedstawione na fig. 1 widmo spektroskopowe otrzymane z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera.

Opis produktu końcowego - skład kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu zawierał 58,03% poli(tetrahydrofuran)u, 4,63% gliceryny, 9,10% miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 0,28% katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,24% dilaurynianu dibutylocyny, 0,18% środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, 0,18% wody destylowanej oraz 27,37% 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ilość miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w elastycznym, spienionym kompozycie poliuretanowo-gumowym, zawierającym miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymanym według przykładu odpowiadała ilości 10 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Przykład III.

Opis sposobu otrzymania kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymano metodą dwuetapową, prepolimerową. Pierwszym etapem było przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku 1:1.113. W tym celu osuszano 40,55 g poli(tetrahydrofuran)u przez 90 minut w temperaturze 90°C pod obniżonym ciśnieniem 20 mm Hg. Następnie, dodano 45,15 g 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzono reakcje w temperaturze 60°C przez 120 minut. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy prepolimeru, odpowiednio 47,37% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 52,63% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ponadto, podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 23,50% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 26,17% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. W następnym etapie otrzymany prepolimer mieszano z mieszaniną poliolową. W celu przygotowania mieszaniny poliolowej, 22,53 g miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych o wielkości cząstek poniżej 0,7 mm mieszano mechanicznie przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z 55,21 g składnika poliolowego - poli(tetrahydrofuran)u oraz 7,66 g gliceryny przez 60 sekund przy prędkości obrotowej 250 obrotów na minutę, w celu poprawy dyspersji miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w mieszaninie poliolowej. Następnie, dodano pozostałe składniki mieszaniny poliolowej, tj. 0,46 g katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,39 g dilaurynianu dibutylocyny, 0,0 g środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,30 g wody destylowanej. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 13,06% wagowych miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 32,00% wagowych poli(tetrahydrofuran)u, 4,43% wagowych gliceryny, 0,27% wagowych katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,23% wagowych dilaurynianu dibutylocyny, 0,17% wagowych środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,17% wagowych wody destylowanej. Tak przygotowaną mieszaninę poliolową mieszano mechanicznie z prepolimerem przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z prędkością 1000 obrotów na minutę przez 10 sekund. Następnie, otrzymaną mieszaninę wylewano do zamykanej formy o temperaturze 58°C. Po upływie 20 minut, elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wyciągano z formy. Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych sezonowano w temperaturze 60°C przez 24 godzin. Otrzymany kompozyt ma zmniejszoną wielkość porów w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 170,2 mikrometrów, w porównaniu do 263,1 mikrometrów dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, obniżony współczynnik przewodności cieplnej w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący 62,27 mW/(m·K), w porównaniu do 62,90 mW/(m-K) dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, podwyższoną stabilność termiczną, Otrzymany kompozyt ma zmniejszoną wielkość porów w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 170,2 mikrometrów, w porównaniu do 263,1 mikrometrów dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, obniżony współczynnik przewodności cieplnej w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący 62,27 mW/(m·K), w porównaniu do 62,90 mW/(m·K) dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, podwyższoną stabilność termiczną, zdefiniowaną jako temperatura ubytku 2% masy, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 240,9°C, w porównaniu do 232,5 °C dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej oraz zwiększony współczynnik pochłaniania dźwięku, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący odpowiednio 0,09, 0,12, 0,15, 0,10, 0,12, 0,09 oraz 0,10 dla częstotliwości 630 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz, 3150 Hz, 5000 Hz oraz 6300 Hz, w porównaniu do wartości 0,03, 0,01, 0,02, 0,03, 0,06, 0,08 oraz 0,07 dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Potwierdzeniem otrzymania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego, zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych jest przedstawione na fig. 1 widmo spektroskopowe otrzymane z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera.

Opis produktu końcowego - skład kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu zawierał 55,50% poli(tetrahydrofuran)u, 4,43% gliceryny, 13,06% miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 0,27% katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,23% dilaurynianu dibutylocyny, 0,17% środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, polidimetylosiloksanowym, 0,17% wody destylowanej oraz 26,16% 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ilość miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w elastycznym, spienionym kompozycie poliuretanowo-gumowym, zawierającym miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymanym według przykładu odpowiadała ilości 15 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Przykład IV

Opis sposobu otrzymania kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymano metodą dwuetapową, prepolimerową. Pierwszym etapem było przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku 1:1.113. W tym celu osuszano 40,54 g poli(tetrahydrofuran)u przez 90 minut w temperaturze 90°C pod obniżonym ciśnieniem 20 mm Hg. Następnie, dodano 45,14 g 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzono reakcje w temperaturze 60°C przez 120 minut. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy prepolimeru, odpowiednio 47,37% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 52,63% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ponadto, podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 22,61% wagowych poli(tetrahydrofuran)u oraz 25,17% wagowych 2,4-diizocyjanianotoluenu. W następnym etapie otrzymany prepolimer mieszano z mieszaniną poliolową. W celu przygotowania mieszaniny poliolowej, 29,37 g miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych o wielkości cząstek poniżej 0,7 mm mieszano mechanicznie przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z 55,21 g składnika poliolowego - poli(tetrahydrofuran)u oraz 7,66 g gliceryny przez 30 sekund przy prędkości obrotowej 600 obrotów na minutę, w celu poprawy dyspersji miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w mieszaninie poliolowej. Następnie, dodano pozostałe składniki mieszaniny poliolowej, tj. 0,46 g katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,40 g dilaurynianu dibutylocyny, 0,29 g środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,29 g wody destylowanej. Podane masy w gramach odpowiadają procentom wagowym masy otrzymanego kompozytu, odpowiednio 16,37% wagowych miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 30,78% wagowych poli(tetrahydrofuran)u, 4,27% wagowych gliceryny, 0,26% wagowych katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,22% wagowych dilaurynianu dibutylocyny, 0,16% wagowych środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, oraz 0,16% wagowych wody destylowanej. Tak przygotowaną mieszaninę poliolową mieszano mechanicznie z prepolimerem przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego z prędkością 1000 obrotów na minutę przez 10 sekund. Następnie, otrzymaną mieszaninę wylewano do zamykanej formy o temperaturze 55°C. Po upływie 20 minut, elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wyciągano z formy. Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych sezonowano w temperaturze 60°C przez 24 godzin. Otrzymany kompozyt ma zmniejszoną wielkość porów w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 178,3 mikrometrów, w porównaniu do 263,1 mikrometrów dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, obniżony współczynnik przewodności cieplnej w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący 60,20 mWŻ(m-K), w porównaniu do 62,90 mW/(m-K) dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, podwyższoną stabilność termiczną, zdefiniowaną jako temperatura ubytku 2% masy, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej, tj. 243,6°C, w porównaniu do 232,5°C dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej oraz zwiększony współczynnik pochłaniania dźwięku, w porównaniu do niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej wynoszący odpowiednio 0,04, 0,06, 0,10, 0,17 oraz 0,06 dla częstotliwości 630 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1250 Hz oraz 3150 Hz, w porównaniu do wartości 0,03, 0,01, 0,02, 0,03 oraz 0,06 dla niemodyfikowanej matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Potwierdzeniem otrzymania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego, zawierającego miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych jest przedstawione na fig. 1 widmo spektroskopowe otrzymane z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera.

Opis produktu końcowego - skład kompozytu z większą zawartością miału gumowego.

Elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu zawierał 53,39% poli(tetrahydrofuran)u, 4,27% gliceryny, 16,37% miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, 0,26% katalizatora będącego 33% roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym, 0,22% dilaurynianu dibutylocyny, 0,16% środka powierzchniowo czynnego będącego kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, 0,16% wody destylowanej oraz 25,17% 2,4-diizocyjanianotoluenu. Ilość miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w elastycznym, spienionym kompozycie poliuretanowo-gumowym, zawierającym miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymanym według przykładu odpowiadała ilości 20 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Wytworzone w opisany w przykładach 1-4 sposób elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych poddano badaniom z spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera w celu zbadania ich struktury chemicznej oraz potwierdzenia otrzymania materiałów poliuretanowych. Wyniki analizy przedstawiono na Rysunku 1, na którym umieszczono również widmo spektroskopowe otrzymane dla matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

Wytworzone w opisany w przykładach 1-4 sposób elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych poddano badaniom z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej w celu wyznaczenia średniej wielkości porów. Wyniki analizy zestawiono w Tabeli 1, w której umieszczono również właściwości otrzymane dla matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

Wytworzone w opisany w przykładach 1-4 sposób elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych poddano badaniom współczynnika przewodności cieplnej z wykorzystaniem aparatu typu płytowego. Wyniki analizy zestawiono w Tabeli 2, w której umieszczono również właściwości otrzymane dla matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

Wytworzone w opisany w przykładach 1-4 sposób elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych poddano analizie termograwimetrycznej w celu wyznaczenia ich stabilności termicznej. Wyniki analizy zestawiono w Tabeli 3, w której umieszczono również właściwości otrzymane dla matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

Wytworzone w opisany w przykładach 1-4 sposób elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych poddano badaniu tłumienności akustycznej. Wyniki analizy zestawiono w Tabeli 4, w której umieszczono również właściwości otrzymane dla matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

Opis próbek:

• PO - matryca, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierająca miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych;

• P5 - elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu 1, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej;

• P10 - elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu 2, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych w ilości 10 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej;

• P15 - elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu 3, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych w ilości 15 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej;

• P20 - elastyczny, spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy, zawierający miał gumowy po- chodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymany według przykładu 4, zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych w ilości 20 części wagowych na 100 części wagowych matrycy elastycznej pianki poliuretanowej.

Na fig. 1 przedstawiono widma spektroskopowe dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych oraz matrycy elastycznej pianki poliuretanowej ze wskazaniem najważniejszych sygnałów potwierdzających obecność grup uretanowych w materiale i tym samym potwierdzających otrzymanie żądanej struktury chemicznej materiału. Poszczególne sygnały oznaczone numerami 1-5 wskazują na drgania wiązań chemicznych wchodzących w skład grup uretanowych:

- drgania rozciągające wiązań pojedynczych azot-wodór (N-H),

- drgania rozciągające wiązań podwójnych węgiel-tlen (C=O),

- drgania rozciągające wiązań pojedynczych węgiel-azot (C-N),

- drgania zginające wiązań pojedynczych azot-wodór (N-H),

- drgania rozciągające wiązań pojedynczych węgiel-tlen (C-O).

PL 248565 Β1

Obecność poszczególnych sygnałów na widmach spektroskopowych elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych oraz matrycy elastycznej pianki poliuretanowej potwierdza obecność grup uretanowych.

Tabela 1

Średnia wielkość porów wyznaczona dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych

Próbka	PO	P5	PIO	P15	P20
Średnia wielkość porów, μηι	263.1 ±64.9	188.5 ±49.7	144.8 ±87.8	170.2 ±78.6	178.3 ± 109.0

Otrzymane elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych charakteryzują się mniejszą średnią wielkością porów w stosunku do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych. Efekt ten korzystnie wpływa na właściwości izolacyjne oraz mechaniczne materiałów porowatych, co wielokrotnie wykazano w literaturze naukowej.

Podobny efekt zaobserwowano w pracach literaturowych:

• Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Piasecki, A., Formela, K., Hejna, A. (2021). Ground Tire Rubber Filled Flexible Polyurethane Foam-Effect of Waste Rubber Treatment on Composite Performance. Materials, 14, 3807, • Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Formela, K., Hejna, A. (2021). Structural Changes and Their Implications in Foamed Flexible Polyurethane Composites Filled with Rapeseed Oil-Treated Ground Tire Rubber. Journal of Composites Science, 5, 90.

Efekt ten związany był jednak z wprowadzeniem do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych dodatkowo poddanego termomechanicznej modyfikacji z wykorzystaniem surowego i odpadowego oleju rzepakowego. W przypadku elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych będących przedmiotem wynalazku, dodatkowe modyfikacje miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych nie są konieczne.

W przypadku pracy - Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Formela, K., Hejna, A. (2021). Structural Changes and Their Implications in Foamed Flexible Polyurethane Composites Filled with Rapeseed Oil-Treated Ground Tire Rubber. Journal of Composites Science, 5, 90, efekt obserwowano również dla pianki zawierającej niemodyfikowany miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych, jednak dodatek miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych pozwoliłjedynie na 20% zmniejszenie średniej wielkości porów, a w przypadku elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych otrzymanych będących przedmiotem wynalazku, średnia wielkość porów została obniżona o co najmniej 28%, niezależnie od udziału procentowego miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w kompozycie. Ponadto, materiały opisane w pracy - Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Formela, K., Hejna, A. (2021). Structural Changes and Their Implications in Foamed Flexible Polyurethane Composites Filled with Rapeseed Oil-Treated Ground Tire Rubber. Journal of Composites Science, 5, 90, otrzymane były metodą jednoetapową.

Zmniejszenie średniej wielkości porów matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej wynikające z wprowadzenia miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych obserwowano również w pracy - Shan, C.M., Idris, M., Ghazali, M.l. (2012). Study of Flexible Polyurethane Foams Reinforced with Coir Fibres and Tyre Particles. International Journal of Applied Physics and Mathematics, 2(2), 123-130. Efekt ten jednak związany był z wprowadzeniem miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych jedynie w ilości 2,50% wagowo masy kompozytu końcowego. W przypadku elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych będących przedmiotem wynalazku, miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wprowadza się w ilości co najmniej 4,50% wagowo masy kompozytu końcowego.

PL 248565 Β1

Tabela 2

Współczynnik przewodności cieplnej wyznaczony dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych

Próbka	PO	P5	P10	P15	P20
Współczynnik przewodności cieplnej, mW/(mK)	62,90	61,22	62,23	62,27	60,20

Otrzymane elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych charakteryzują się obniżonym współczynnikiem przewodności cieplnej w stosunku do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych, co wskazuje na poprawę właściwości termoizolacyjnych.

Tabela 3

Stabilność termiczna wyznaczona dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych

Próbka	PO	P5	P10	P15	P20
Stabilność termiczna, °C	232,5	240,4	242,2	240,9	243,6

Otrzymane elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych charakteryzują się zwiększoną stabilnością termiczną, zdefiniowaną jako temperatura ubytku 2% masy, w stosunku do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych.

W przypadku pracy - Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Formela, K., Hejna, A. (2021). Structural Changes and Their Implications in Foamed Flexible Polyurethane Composites Filled with Rapeseed Oil-Treated Ground Tire Rubber. Journal of Composites Science, 5, 90, również obserwowano wzrost stabilności termicznej kompozytów poliuretanowo-gumowych w stosunku do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, jednak efekt ten związany był z wykorzystaniem miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych dodatkowo poddanego termomechanicznej modyfikacji z wykorzystaniem surowego i odpadowego oleju rzepakowego. W przypadku elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych będących przedmiotem wynalazku, dodatkowe modyfikacje miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych nie są konieczne. Efekt obserwowano również dla pianki zawierającej niemodyfikowany miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych, jednak materiały opisane w pracy - Kosmela, P., Olszewski, A., Zedler, Ł., Burger, P., Formela, K., Hejna, A. (2021). Structural Changes and Their Implications in Foamed Flexible Polyurethane Composites Filled with Rapeseed Oil-Treated Ground Tire Rubber. Journal of Composites Science, 5, 90, otrzymane były metodą jednoetapową.

PL 248565 Β1

Tabela 4

Współczynnik pochłaniania dźwięku wyznaczony dla elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych

Częstotliwość, Hz	Próbka
PO	P5	PIO	P15	P20
Współczynnik pochłaniania dźwięku
630	0,03	0,04	0,03	0,09	0,04
800	0,01	0,06	0,04	0,12	0,06
1000	0,02	0,07	0,06	0,15	0,10
1250	0,03	0,08	0,08	0,10	0,17
3150	0,06	0,00	0,00	0,12	0,07
5000	0,08	0,10	0,09	0,09	0,07
6300	0,07	0,12	0,09	0,10	0,08

Otrzymane elastyczne, spienione kompozyty poliuretanowo-gumowe, zawierające miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych charakteryzują się podwyższonym współczynnikiem pochłaniania dźwięku, w stosunku do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej, niezawierającej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych w częstotliwościach przekraczających 630 Hz.

Korzystny efekt związany ze wzrostem współczynnika pochłaniania dźwięku wynikający z wprowadzenia do matrycy, elastycznej pianki poliuretanowej miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych obserwowano również w pracy - Gayathri, R., Vasanthakumari, R., Padmanabhan, C. (2013). Sound absorption, Thermal and Mechanical behavior of Polyurethane foam modified with Nano silica, Nano clay and Crumb rubber fillers. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(5), 301-308, jednak efekt ten obserwowany był w zakresie częstotliwości 100-200 Hz. Ponadto, efekt ten związany był z wprowadzeniem miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon samochodowych jedynie w ilości 2,00% wagowo masy kompozytu końcowego. W przypadku elastycznych, spienionych kompozytów poliuretanowo-gumowych, zawierających miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych będących przedmiotem wynalazku, miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon samochodowych wprowadza się w ilości co najmniej 4,50% wagowo masy kompozytu końcowego. Ponadto, materiały opisane w pracy - Gayathri, R., Vasanthakumari, R., Padmanabhan, C. (2013). Sound absorption, Thermal and Mechanical behavior of Polyurethane foam modified with Nano silica, Nano clay and Crumb rubber fillers. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(5), 301-308, otrzymane były metodą jednoetapową.

Claims (6)

1. Elastyczny i spieniony kompozyt poliuretanowo-gumowy zawierający miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon, zwłaszcza samochodowych oraz piankę poliuretanową, znamienny tym, że zawiera matrycę elastyczną w postaci elastycznej pianki poliuretanowej w ilości 83,50-95,50% wagowo w stosunku do całego kompozytu poliuretanowo-gumowego oraz miał gumowy o średniej wielkość cząstek poniżej 0,7 mm pochodzący z poużytkowych opon w ilości 4,50-16,50% wagowo w stosunku do całego kompozytu, przy czym sama matryca elastycznej pianki poliuretanowej stanowi produkt reakcji takich składników jak: poli(tetrahydrofuran), gliceryna, dilaurynian dibutylocyny, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym, wody oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu, katalizator będący roztworem 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym w ilości 0,20-0,50% wagowo.

2. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że jako piankę poliuretanową elastyczną wykorzystuje się zwłaszcza piankę elastyczną formowaną, otrzymaną metodą prepolimerową z wykorzystaniem 2,4-diizocyjanianotoluenu.

3. Kompozyt według zastrz. 1-2, znamienny tym, że sama matryca elastycznej pianki poliuretanowej stanowi produkt otrzymany z takich składników jak poli(tetrahydrofuran) w ilości 58,00-69,00% wagowo, gliceryna w ilości 3,95-6,30% wagowo, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,18-0,61% wagowo, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polieteropolidimetylosiloksanowym w ilości 0,05-0,55% wagowo, woda w ilości 0,02-1,10% wagowo oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w ilości 21,90-37,60% wagowo.

4. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozyt zawiera miał gumowy pochodzący z poużytkowych opon w ilości 4,50-16,50% wagowo, korzystnie w ilości co najmniej 13,00% wagowo i matrycę pianki otrzymaną z takich składników jak poli(tetrahydrofuran) w ilości 53,00-61,00% wagowo, gliceryna w ilości 4,00-5,50% wagowo, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,20-0,30% wagowo, środek powierzchniowo czynny będący kopolimerem polietero-polidimetylosiloksanowym w ilości 0,15-0,20% wagowo, woda w ilości 0,15-0,20% wagowo, 2,4-diizocyjanianotoluen w ilości 25,00-29,00% wagowo w stosunku do kompozytu.

5. Kompozyt według zastrz. 1-4, znamienny tym, że ma wielkość porów poniżej 190 mikrometrów, stabilność termiczną przekraczającą 240°C.

6. Sposób otrzymywania elastycznego, spienionego kompozytu poliuretanowo-gumowego polegający na połączeniu miału gumowego pochodzącego z poużytkowych opon, zwłaszcza samochodowych, znamienny tym, że otrzymuje się go metodą dwuetapową, prepolimerową, gdzie pierwszym etapem jest przygotowanie prepolimeru zawierającego poli(tetrahydrofuran) oraz 2,4-diizocyjanianotoluen w stosunku wagowym zdefiniowanym poprzez zamierzoną zawartość wolnych, niezwiązanych grup izocyjanianowych w prepolimerze zawierającą się w przedziale 12-23%, przy czym stosunek wagowy poli(tetrahydrofuranu) oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu zawiera się w przedziale od 7,6:10,0 do 10,9:10,0, zaś w celu sporządzenia prepolimeru osusza się poli(tetrahydrofuran) w ilości w ilości od 43,18 do 52,15% wagowo w stosunku do masy prepolimeru w temperaturze co najmniej 90°C, jednak nie wyższej niż 110°C, następnie dodaje się odpowiednią do ilości poli(tetrahydrofuran)u ilość 2,4-diizocyjanianotoluenu stanowiącą od 47,85 do 56,82% masy prepolimeru będącego mieszaniną poli(tetrahydrofuran)u oraz 2,4-diizocyjanianotoluenu i prowadzi reakcje w temperaturze co najmniej 50°C, jednak nie wyższej niż 90°C, do momentu przereagowania grup funkcyjnych, a w drugim etapie otrzymany prepolimer miesza się z mieszaniną poliolową gdzie w celu przygotowania mieszaniny poliolowej, miał gumowy w ilości 9,87-31,59% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 4,50-16,50% wagowo masy kompozytu końcowego, miesza się ze składnikiem poliolowym w ilości 58,59-77,19% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 30,60-35,20% wagowo masy kompozytu końcowego oraz gliceryną w ilości 7,66-12,06% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 4,00-5,50% wagowo masy kompozytu końcowego do uzyskania homogenicznej mieszaniny, następnie, dodaje się katalizator stanowiący roztwór 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu w glikolu dipropylenowym w ilości 0,48-0,77% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,25-0,35% wagowo masy kompozytu końcowego, dilaurynian dibutylocyny w ilości 0,38-0,66% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,20-0,30% wagowo masy kompozytu końcowego, środek powierzchniowo czynny stanowiący kopolimer polietero-polidimetylosiloksanowy, w ilości 0,29-0,44% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,15-0,20% wagowo masy kompozytu końcowego, oraz wodę destylowaną w ilości 0,29-0,44% wagowo w stosunku do masy mieszaniny poliolowej, odpowiadającej 0,15-0,20% wagowo masy kompozytu końcowego, zaś tak przygotowaną mieszaninę poliolową miesza się z prepolimerem, do momentu uzyskania jednolitej mieszaniny.