CN103665501A - 一种胶粉热塑性弹性体及利用废旧轮胎胶粉制备弹性体的方法 - Google Patents

一种胶粉热塑性弹性体及利用废旧轮胎胶粉制备弹性体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废旧轮胎回收再利用的方法，尤其涉及一种利用废旧轮胎胶粉制备弹性体的新工艺，属于废旧轮胎回收利用领域。本发明提供一种胶粉热塑性弹性体，本发明所用原料组方包括以下按重量份数的组分：胶粉40-80份；树脂30-50份；表面改进剂2-10份；相容剂5-15份；增塑剂3-8份；防老剂1-6份；填充剂2-5份；本发明的技术方案提高胶粉的利用率，解决了现有技术界面分离的缺点，降低热塑性弹性体的硬度，提高断裂伸长率、抗拉伸强度。

Description

一种胶粉热塑性弹性体及利用废旧轮胎胶粉制备弹性体的方法
技术领域
本发明涉及一种废旧轮胎回收再利用的方法，尤其涉及一种利用废旧轮胎胶粉制备弹性体的新工艺，属于废旧轮胎回收利用领域。
背景技术
随着汽车产业的发展，汽车轮胎的报废量在逐年增加，预计全世界每年汽车轮胎报废量在15 亿条以上，废旧橡胶造成的环境污染已是一个世界性问题，中国为8000 ～ 10000 万条/ 年。汽车轮胎的主要成份为天然橡胶。在石油资源短缺的今天，天然橡胶也成为紧缺资源，价格不断攀升，这样废轮胎胶粉的回收利用成为当今世界的热门话题。
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；二是通过废胶粉改性聚乙烯、聚氯乙烯等塑料热塑性弹性体是减少废旧橡胶污染的一条有效途径。CN102977494A公开了一种聚氯乙烯/废胶粉热塑性弹性体的制备方法；CN1206265C发明了一种利用胶粉改性聚苯乙烯、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物的方法。但是目前通过这种方法制备的改性塑料由于界面结合较差，物理机械性能尤其拉伸强度、断裂伸长率还不能令人满意，有待于进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用废旧轮胎胶粉制备综合物理性能机械性能的热塑性弹性体的方法，尤其是提高胶粉的利用率，解决了现有技术界面分离的缺点，降低热塑性弹性体的硬度，提高断裂伸长率、抗拉伸强度。
本发明提供一种胶粉热塑性弹性体，本发明所用原料组方包括以下按重量份数的组分：
胶粉            40-80份；
树脂            30-50份；
表面改进剂      2-10份；
相容剂          5-15份；
增塑剂          3-8份；
防老剂          1-6份；
填充剂          2-5份；
所述胶粉为废旧轮胎经破碎筛选所得的100-300目的胶粉；
所述树脂是指环氧树脂、烷基酚醛树脂、聚氨酯、烯丙基树脂、氨基树脂的一种或多种任意比例的混合；
所述表面改进剂为甲基乙烯基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷或钛酸乙二醇酯的一种或多种任意比例的混合；
所述增容剂为分子量2000-5000的液体聚异戊二烯橡胶或液体聚丁二烯橡胶；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二酯或环己烷二羧酸二异壬酯的一种或两种混合；
所述防老剂为胺类防老剂4010NA；
所述填充材料为二氧化钛、白炭黑、碳酸钙等的一种或多种。
 
本发明是由下述工艺实现的：
（1）胶粉活化处理：取表面改进剂和胶粉按照质量混合均匀，置于双螺杆挤出机中，于150～220℃进行机械混捏，使胶粉表面交联键降解、活化，得到活化胶粉；
（2）在热辊开炼机上，辊温为140～160℃下，先加入树脂和相容剂共混，待充分熔融后，再加入活化胶粉，胶粉全部混入后，加入增塑剂、防老剂和其他填充剂，混炼5-10分钟，出片；
（3）将物料先用20t平板硫化机于140-160℃下预热2-5分钟，再加压5-10分钟，然后迅速移至压力成型机冷压至室温。
物理性能表征如下：
Figure 2013106225771100002DEST_PATH_IMAGE001
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，但实施例不限制本发明。
实施例1
（1）胶粉活化处理：取表面改进剂和胶粉按照质量混合均匀，置于双螺杆挤出机中，于150℃进行机械混捏，使胶粉表面交联键降解、活化，得到活化胶粉；
（2）在热辊开炼机上，辊温为140℃下，先加入树脂和相容剂共混，待充分熔融后，再加入活化胶粉，胶粉全部混入后，加入增塑剂、防老剂和其他填充剂，混炼10分钟，出片；
（3）将物料先用20t平板硫化机于160℃下预热2分钟，再加压10分钟，然后迅速移至压力成型机冷压至室温。
胶粉             80份；
环氧树脂         40份；
甲基乙烯基硅烷   5份；
液体聚异戊二烯橡胶  10份；
邻苯二甲酸二酯     3份；
胺类防老剂4010NA   6份；
白炭黑            2份；
碳酸钙            3份
实施例2
（1）胶粉活化处理：取表面改进剂和胶粉按照质量混合均匀，置于双螺杆挤出机中，于180℃进行机械混捏，使胶粉表面交联键降解、活化，得到活化胶粉；
（2）在热辊开炼机上，辊温为150℃下，先加入树脂和相容剂共混，待充分熔融后，再加入活化胶粉，胶粉全部混入后，加入增塑剂、防老剂和其他填充剂，混炼8分钟，出片；
（3）将物料先用20t平板硫化机于150℃下预热3分钟，再加压8分钟，然后迅速移至压力成型机冷压至室温。
胶粉                  40份；
聚氨酯                50份；
苯胺甲基三乙氧基硅烷  10份；
液体聚丁二烯橡胶       5份；
环己烷二羧酸二异壬酯   8份；
胺类防老剂4010NA       1份；
二氧化钛               2份；
碳酸钙                 1份。
实施例3
（1）胶粉活化处理：取表面改进剂和胶粉按照质量混合均匀，置于双螺杆挤出机中，于220℃进行机械混捏，使胶粉表面交联键降解、活化，得到活化胶粉；
（2）在热辊开炼机上，辊温为160℃下，先加入树脂和相容剂共混，待充分熔融后，再加入活化胶粉，胶粉全部混入后，加入增塑剂、防老剂和其他填充剂，混炼10分钟，出片；
（3）将物料先用20t平板硫化机于140℃下预热5分钟，再加压5分钟，然后迅速移至压力成型机冷压至室温。
胶粉              60份；
烯丙基树脂        30份；
钛酸乙二醇酯      2份；
液体聚丁二烯橡胶        15份；
环己烷二羧酸二异壬酯    5份；
胺类防老剂4010NA        4份；
白炭黑                  2份；
物理性能表征如下：

Claims (9)

1. 一种胶粉热塑性弹性体，其特征在于: 本发明所用原料组方包括以下按重量份数的组分：
胶粉            40-80份；
树脂            30-50份；
表面改进剂      2-10份；
相容剂          5-15份；
增塑剂          3-8份；
防老剂          1-6份；
填充剂          2-5份。
2.如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述胶粉为废旧轮胎经破碎筛选所得的100-300目的胶粉。
3.如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述树脂是指环氧树脂、烷基酚醛树脂、聚氨酯、烯丙基树脂、氨基树脂的一种或多种任意比例的混合。
4. 如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述表面改进剂为甲基乙烯基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷或钛酸乙二醇酯的一种或多种任意比例的混合。
5. 如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述增容剂为分子量2000-5000的液体聚异戊二烯橡胶或液体聚丁二烯橡胶。
6. 如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二酯或环己烷二羧酸二异壬酯的一种或两种混合。
7. 如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述防老剂为胺类防老剂4010NA。
8. 如权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体,其特征在于:所述填充材料为二氧化钛、白炭黑、碳酸钙等的一种或多种。
9.制备权利要求1所述的胶粉热塑性弹性体的方法，其特征在于：具体步骤为：
（1）胶粉活化处理：取表面改进剂和胶粉按照质量混合均匀，置于双螺杆挤出机中，于150～220℃进行机械混捏，使胶粉表面交联键降解、活化，得到活化胶粉；
（2）在热辊开炼机上，辊温为140～160℃下，先加入树脂和相容剂共混，待充分熔融后，再加入活化胶粉，胶粉全部混入后，加入增塑剂、防老剂和其他填充剂，混炼5-10分钟，出片；
（3）将物料先用20t平板硫化机于140-160℃下预热2-5分钟，再加压5-10分钟，然后迅速移至压力成型机冷压至室温。
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