CN101260215A

CN101260215A - 废羧基丁腈胶粉与pvc共混物的制备方法

Info

Publication number: CN101260215A
Application number: CNA2008100275920A
Authority: CN
Inventors: 黄承亚; 申卫生; 陈志强
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明公开了一种废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法：将增塑剂、热稳定剂和PVC混合物投入双辊热炼机中进行预塑化，再依次加入引发剂、改性剂和经过粉碎的废羧基丁腈胶粉进行混炼，然后在平板硫化机中进行模压后，试片迅速移至冷压机冷却至室温后脱模，得到废羧基丁腈胶粉/PVC共混物。本发明制得的共混物不仅冲击强度和断裂伸长率明显提高，而且微观结构致密。另外，本发明适用性广，加工工艺简单、成本低、环境污染小。

Description

废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法。

背景技术

我国是一个橡胶工业高速发展的国家，近几年生胶消耗稳居世界第一位，也是世界废旧橡胶产生量最大国家。大量废弃的橡胶制品对环境造成了严重的污染，如不能有效地处理，会对环境造成严重损害，同时浪费了宝贵的橡胶资源。

处理和回收利用废橡胶的途径包括生产再生胶、热裂解、生产胶粉等。与其他途径相比，生产胶粉在发达国家已广为采用，其具有明显的经济效益和社会效益。与生产再生胶比，其方法简单、能耗少、成本低，节约脱硫的软化剂、活化剂等化工原料，可部分取代生胶，使制品成本降低，不存在对环境污染。在掺入再生料制品中，其比再生胶掺入量大且力学性能较好。

将胶粉与树脂共混获得的改性增韧树脂具有优异的性能价格比和突出的环保效应，其研究越来越受到重视。对聚氯乙烯(PVC)增韧有多种途径，向基体材料中加入弹性体进行增韧也是提高PVC材料冲击性能的重要途径之一，然而由于胶粉的交联网状结构，表面惰性，使得它们和基体之间的相容性很差，直接掺用在基体材料中，难以形成较好的粘接界面，共混材料的力学性能较差。要想获得高性能的橡胶增韧结果，必须提高橡胶粒子的细度。采用低温冷冻研磨方法可以获得180μm以下较小粒径的胶粉，但这种方法成本较高。杨文君等人(《再生胶/聚氯乙烯共混型热塑性弹性体的研究》，1992，13(3)：42-50)研究了PVC与胎面再生胶的共混，结果表明，两者相容性较差，需借助第三组分增容，才能获得力学性能较为满意的共混型热塑性弹性体。张军等人(《PVC/NBR再生胶共混型热塑性弹性体的研究》，1998，21(3)：168-171)研究了NBR 3604，NBR 2707，PU，CR，CPE等第三组分改性剂合成橡胶对共混物的改性效果，发现NBR 3604的改性效果较优，但随着改性剂用量的增加，共混物的扯断伸长率增加，拉伸强度却下降。

发明内容

本发明针对现有共混物的扯断伸长率增加、拉伸强度却下降等问题，提供一种加工工艺简单，生产成本低的废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法。

本发明可以通过以下技术方案予以实现：一种废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法：将5～80重量份增塑剂、4～15重量份热稳定剂和20～100重量份PVC的混合物投入双辊热炼机中进行预塑化，再依次加入0.05～2重量份引发剂、0～20重量份改性剂和经过粉碎的10～80重量份废羧基丁腈胶粉进行混炼，然后在平板硫化机中进行模压后，试片迅速移至冷压机冷却至室温后脱模，得到废羧基丁腈胶粉/PVC共混物。

在上述方法中，所述塑化温度为90℃～120℃，塑化时间为3～10min；所述混炼温度为150℃～170℃，混炼时间为5～15min；所述模压温度为150℃～170℃，模压时间为5～15min。

本发明所述废羧基丁腈胶粉的粒径为200～400μm。

本发明所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、环氧酯类中的一种或多种。

本发明所述热稳定剂为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、稀土类稳定剂的一种或多种。

本发明所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧乙烷、过氧化苯甲酰、含过氧化物的氧化还原体系中的一种或多种。

本发明所述改性剂为丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

(1)本发明的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物的力学性能表明，在不影响拉伸强度的情况下，冲击强度和断裂伸长率都可以得到明显的提高。

(2)本发明的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物的扫描电镜形貌观察表明，断面没有明显的胶粒与基体脱出的现象而且微观结构致密。

(3)本发明的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物以其优良的综合性能，可用于PVC应用的许多领域，如屋面防水卷材、塑料地板、鞋料、管材等产品。

(4)本发明的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物加工工艺简单、成本低、环境污染小，不仅扩大了PVC的应用范围，而且很大程度上解决了废橡胶的回收利用问题，解决了生态环境问题，且有着良好的工业化前景。

具体实施方式

实施例1～6

将增塑剂、热稳定剂和PVC的混合物投入双辊热炼机中在90℃～120℃下进行预塑化3～10min，再依次加入引发剂、改性剂和经过粉碎的废羧基丁腈胶粉在150℃～170℃下进行混炼5～15min，然后在15Mpa的平板硫化机中在150℃～170℃下进行模压5～15min后，试片迅速移至15Mpa的冷压机冷却至室温后脱模，得到废羧基丁腈胶粉/PVC共混物。上述增塑剂、热稳定剂、PVC、引发剂、改性剂和废羧基丁腈胶粉的分量取值如表1所示。其中，增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，热稳定剂选用三盐基硫酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅(它们的质量比为1∶1∶3∶1)，引发剂选用过氧化二异丙苯(DCP)，改性剂选用丙烯酸(AAc)。

表1的物理机械性能测试结果表明，经过丙烯酸接枝改性后的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物的性能显著优于未经过改性的废羧基丁腈胶粉/PVC共混物，在不影响其拉伸强度的情况下，冲击强度和断裂伸长率都能得到明显的提高，达到了对PVC进行增韧的效果。

Claims

1、一种废羧基丁腈胶粉与PVC共混物的制备方法，其特征在于将5～80重量份增塑剂、4～15重量份热稳定剂和20～100重量份PVC混合物投入双辊热炼机中进行预塑化，再依次加入0.05～2重量份引发剂、0～20重量份改性剂和经过粉碎的10～80重量份废羧基丁腈胶粉进行混炼，然后在平板硫化机中进行模压后，试片迅速移至冷压机冷却至室温后脱模，得到废羧基丁腈胶粉/PVC共混物。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述塑化温度为90℃～120℃，塑化时间为3～10min。

3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述混炼温度为150℃～170℃，混炼时间为5～15min。

4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述模压温度为150℃～170℃，模压时间为5～15min。

5、根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述废羧基丁腈胶粉的粒径为200～400μm。

6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、环氧酯类中的一种或多种。

7、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述热稳定剂为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、稀土类稳定剂的一种或多种。

8、根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧乙烷、过氧化苯甲酰、含过氧化物的氧化还原体系中的一种或多种。

9、根据权利要求5至8中任一项所述的制备方法，其特征在于所述改性剂为丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种。