CN102977494A - 一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法 - Google Patents

一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法，本发明利用反应加工技术制备了聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体，并就实验工艺、增容剂种类及用量、增塑剂DOP用量、废胶粉粒径及用量对材料性能的影响进行了研究。

Description

一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体的制备方法，具体涉及一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法。
背景技术
聚氯乙烯是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。随着化学建材的大量推广和使用，PVC硬制品的使用比例不断提高，尤其是管材、板材和型材等需求增长迅速，因此对聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯树脂较脆，传统增韧改性技术通常是在树脂中加入橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。
废旧橡胶造成的环境污染已是一个世界性问题。目前人们主要从两方面解决这个问题，一是将废旧橡胶通过多种途径加以回收利用；二是以热塑性弹性体代替硫化橡胶作制品，减少污染源。利用废胶粉(WRP)制备树脂/废胶粉热塑性弹性体是减少废旧橡胶污染的一条有效途径。
发明内容
本发明提供了一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法，本发明利用反应加工技术制备了聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体，并就实验工艺、增容剂种类及用量、增塑剂DOP用量、废胶粉粒径及用量对材料性能的影响进行了研究。
1. 一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法（以下全以质量份数计），其特征在于PVC/废胶粉热塑性弹性体的制备：PVC预混料(按纯PVE计) 100，过氧化二异丙苯(DCP)1；硫黄1；NBR或NBR混炼胶，20；CPE，15；废胶粉，变量，在150℃下用开炼机制备，先将PVC预混料在开炼机上塑化均匀，然后加入CPE、改性胶粉及交联剂，反应加工一定时间下片。
2. 步骤1所述的PVC预混料：PVC 100；三盐基硫酸铅 3；二盐基硫酸铅 1；DOP变量。
3. 步骤1所述的NBR混炼胶：NBR 100；氧化锌 5；硬脂酸1.5；炭黑N330 50；硫黄 2，促进剂M 1.5；促进剂D 0.6；促进剂TT 0.5；邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 15。
4. 步骤2所述的DOP的最佳用量为60份。
5. 步骤1所述的最佳反应时间为10 min。
6. 步骤1所述的废胶粉的最佳粒径为70目。
7. 步骤1所述的最佳废胶粉用量为30。
本发明利用轮胎废胶粉及聚氯乙烯(PVC)通过反应加工技术来制备热塑性弹性体，对材料的配合、制备工艺及力学性能进行了研究。
附图说明
图1 DOP用量对材料性能的影响。
图2反应加工时间的影响。
图3废胶粉粒径对材料性能的影响。
图4废胶粉用量对材料硬度的影响。
具体实施方式
下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。
实施例1  
本实施例说明DOP用量对性能的影响，为了改善PVC的加工性能，通常需加入一定量的增塑剂。但增塑剂的用量会对材料性能产生较大的影响。DOP用量对材料性能的影响如图1所示。
由图1可以看出，随着DOP用量的增大，材料的拉伸强度和扯断伸长率均存在一极大值。DOP用量为60～80份时，综合性能最好。在不用DOP的情况下，PVC为脆性材料，且与废胶粉的模量差较大，材料受力时在界面处会产生较大的应力集中，导致界面迅速破坏。随着DOP用量增加，PVC的模量降低，脆性得到改善，界面应力集中作用会降低，但同时PVC的强度降低，致使材料的界面结合强度下降。两方面综合作用的结果使材料的力学性能对于DOP用量会存在最佳值。故选择DOP最佳用量为60份。
实施例2
本实施例说明反应加工时间对性能的影响，结果如图2所示。
由图2可以看出，随着反应加工时间的延长，NBR与废胶粉逐渐产生了共交联，界面强度提高，材料的力学性能提高。进一步延长反应时间，PVC在高温剪切过程中发生降解，使材料的力学性能下降。在反应加工时间为8～10 min时材料性能最好。故选择最佳反应加工时间为10 min。
实施例3
本实施例说明废胶粉粒径对性能的影响，在共混物中，作为分散相的组分存在一个最佳的粒径范围(0.1微米至几微米)。由于废胶粉粒径远大于最佳粒径范围，而废胶粉为交联结构，在加工过程中，粒径很难再次细化，所以在一定的粒径范围内，其对性能的影响已经成为一个次要因素。结果如图3所示。
由图3可以看出，在废胶粉为70目和90目时，材料的性能变化不大，但当废胶粉为50目时，材料的性能下降较多，这主要是因为废胶粉粒径过大，材料受力时，应力集中现象比较严重。故选择最佳废胶粉粒径为70目。
实施例4
本实施例说明废胶粉用量对性能的影响，结果如图4所示。由图4可以看出，随着废胶粉用量的提高，材料的硬度逐渐降低。废胶粉的最佳用量为30。

Claims (7)

1.一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法，其特征在于具体的制备方法为：PVC预混料100，过氧化二异丙苯1；硫黄1；NBR或NBR混炼胶，20；CPE，15；废胶粉，变量，在150℃下用开炼机制备，先将PVC预混料在开炼机上塑化均匀，然后加入CPE、改性胶粉及交联剂，反应加工一定时间下片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于PVC预混料为：PVC 100；三盐基硫酸铅 3；二盐基硫酸铅 1；DOP变量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于NBR混炼胶为：NBR 100；氧化锌 5；硬脂酸1.5；炭黑N330 50；硫黄 2，促进剂M 1.5；促进剂D 0.6；促进剂TT 0.5；邻苯二甲酸二辛酯15。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于DOP的用量为60份。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于最佳反应时间为10 min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于废胶粉的粒径为70目。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于废胶粉用量为30。
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