CN111662521A - 利用废弃nbr/pvc类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，该方法是将废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品处理为粉体，再将粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎收集得NBR/PVC超细条状粉体，然后将其与聚氯乙烯熔融混炼，制备为增韧改性聚氯乙烯材料制品。该方法利用固相剪切碾磨技术有效降低了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料中原有的交联密度，并将其作为聚氯乙烯的增韧剂，利用聚合物之间极性相近的原则和废弃NBR/PVC橡塑保温材料PVC组分与基体PVC之间相互桥接作用，大幅改善聚氯乙烯材料的韧性及冲击性能，实现了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的高价值化回收再利用。

Description

利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法
技术领域
本发明属于废弃NBR/PVC类橡塑保温材料回收再利用技术领域，涉及利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，特别是针对利用中国授权专利ZL95111258.9所公开的力化学反应器对废弃NBR/PVC类橡塑保温材料进行了处理。
背景技术
橡塑保温材料广泛应用于中央空调、建筑、化工等行业和部分的冷热介质管道、容器，其功能主要为降低冷损和热损，同时这种材料不含纤维粉尘，因此不会滋长霉菌。此外，在施工时环保效果好，进而得以广泛使用。其中NBR/PVC 共混胶是橡塑保温材料中应用较广泛的一个商用材料品种，该共混材料具有良好的力学性能、较高的阻燃和抗化学性，应用历史已有七十多年。NBR/PVC类橡塑保温材料为保证橡塑保温材料的耐热性与结构稳定性，通常在材料中引入了交联结构，以提高其使用寿命。
但同时NBR/PVC类橡塑保温材料，因其交联度较高、交联机理复杂，废弃 NBR/PVC类橡塑保温材料呈现不溶不熔的特征。通常认为，传统高分子加工方法无法破坏NBR/PVC类橡塑保温材料交联点之间强烈的共价键作用，难以从聚合物网络结构恢复为可塑性的线性大分子结构。更进一步地，由于聚合物大分子链熵弹性特征，经溶液及熔融处理时，高分子链伸展，交联点之间的距离增加，构象熵降低，属于熵减过程，不符合热力学定律，因而大分子链会回缩，限制大分子的取向重排，交联高分子材料无法加工成型。因此，自然也无法采用溶液及熔融加工方法处理废弃NBR/PVC类橡塑保温材料，如同废弃橡胶材料及热固性树脂(D.Wim,W.Johan et al,Chemical Science,2016,7)。综上，亟需开发出一种新技术，新工艺，绿色环保的方法来处理日益增加的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料。
现阶段，在废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的处理方式中，填埋和焚烧是主要的回收处理手段。但是在针对废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的处理方式中，利用常规填埋和焚烧处理存在以下问题：仅采用单纯的填埋方式，会造成大面积土地资源浪费，甚至会出现甲烷泄露和其他化学物质渗漏导致土壤污染；采用焚烧处理，会产生呋喃、二噁英、粉尘、氯化氢等有害气体，不仅容易腐蚀设备，还对人体致癌，导致了严重的二次环境污染，通常需要配套成本较高的除废设备。
因此，以上回收技术不能解决废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的高值化、零废回收利用问题，亟需开发废弃NBR/PVC类橡塑保温材料回收利用的新工艺、新技术。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中的问题，提供一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，该方法利用固相剪切碾磨技术有效降低了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料中原有的交联密度，并将其作为聚氯乙烯的增韧剂，利用聚合物之间极性相近的原则和废弃NBR/PVC橡塑保温材料PVC组分与基体PVC之间相互桥接作用，大幅改善聚氯乙烯材料的韧性及冲击性能，实现了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的高价值化回收再利用。
为实现上述目的，本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为50～80％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径不高于6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为15～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-12℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨6～15次，磨盘转速10～40转/分；
(3)将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂进行熔融混炼，制备为增韧改性聚氯乙烯材料制品；其中， NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
其中，步骤(1)所述废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品为主要组分为 NBR/PVC材料的塑保温材料制品，通常制品形式为保温管、保温板，本领域技术人员可查询橡塑保温材料制品的规格确定是否符合将其作为本发明回收利用工艺的原料。
其中，步骤(1)所述包括洗净的预处理，其主要是将废弃制品表面杂质进行清除，如有必要，还需将非NBR/PVC材质的部分除去，本领域技术人员可根据其需要回收利用的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品的实际状况，根据现有技术进行具体的处理。
通常地，步骤(1)所述处理粉碎至粒径不高于6mm的NBR/PVC粉体，可通过行星球磨机，颚式破碎机，冷冻球磨机等现有粉碎技术常规设备进行处理。
其中，步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器为本发明申请人在先授权专利ZL95111258.9所公开的力化学反应器，并通过在磨盘内通入恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制。通常而言，所述液体介质为水或乙二醇。
其中，步骤(3)所述聚氯乙烯为本技术领域常规熔融混炼用加工粉料或粒料，本领域技术人员可根据具体需求，直接采用常规市面上购买的聚氯乙烯粉料或粒料。
其中，步骤(3)所述制备为增韧改性聚氯乙烯材料制品，可根据增韧改性聚氯乙烯材料所需目标制件，由本领域技术人员参照现有技术自行选择适合的工艺条件，为了更好地说明本发明，并提供几种可供参照的技术方案，步骤(3) 具体可为：
其一，将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂放入密炼机中共混5～8min，密炼机温度为165～175℃，冷却后置于平板硫化机中处理得到增韧改性聚氯乙烯板材；其中平板硫化机的工艺参数为：压力10～12Mpa，温度165～175℃，保压时间5～10min；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
其二，将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂放入双螺杆挤出机中共混，温度为140～170℃，冷却造粒，之后置于平板硫化机中处理得到增韧改性聚氯乙烯板材；其中平板硫化机的工艺参数为：压力10～12Mpa，温度165～175℃，保压时间5～10min；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
其中，步骤(3)所述聚氯乙烯稳定剂为聚氯乙烯加工领域中常规使用的聚氯乙烯用加工热稳定剂，包括钙锌稳定剂、金属皂类稳定剂、铅盐类稳定剂，值得说明的是，所述聚氯乙烯稳定剂的添加量与现有技术中聚氯乙烯加工工艺一致，技术人员可根据所选择的聚氯乙烯稳定剂判断其具体的添加量；为了更好地说明本发明，并提供一种可供参照的技术方案，步骤(3)所述聚氯乙烯稳定剂为3～7份钙锌稳定剂。
其中，步骤(3)所述增塑剂为聚氯乙烯加工领域中常规使用的聚氯乙烯用增塑剂，包括邻苯二甲酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂，值得说明的是，所述增塑剂的添加量与现有技术中聚氯乙烯加工工艺一致，技术人员可根据所选择的增塑剂判断其具体的添加量；为了更好地说明本发明，并提供一种可供参照的技术方案，步骤(3)所述增塑剂为2～4份邻苯二甲酸酯类增塑剂。进一步优选地，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
值得说明的是，本发明技术方案中，对聚氯乙烯的增韧改性作用，其基础原理在于NBR增韧改性聚氯乙烯，通过利用NBR与PVC共混，以提高PVC的冲击强度。NBR改性PVC所得共混物因具有优异的韧性、弹性、耐油性及加工成型性而倍受青睐，在PVC改性中占据着极其重要的地位。但在废弃NBR/PVC 类橡塑保温材料中如本发明背景技术所述，NBR组分中交联程度过高，若直接填入PVC基体中，虽然可以起到橡胶粒子增韧的作用，但是其界面强度较差，会影响产品寿命。NBR/PVC经固相力化学反应器碾磨之后，NBR组分将部分解交联，失去交联点限制的NBR分子链更易与PVC基体高分子链发生缠结，形成较优的界面，进一步改善PVC力学性能。
经本发明的发明人对比实验发现，若将NBR/PVC材料仅通过粉碎处理，即便粉碎至粒度达3～6mm，其交联密度经测试仍达到68.04％，将其作为增韧剂添加至聚氯乙烯中共混成型后，所得样品材料的韧性和冲击性能提升有限，无法与相同NBR比例条件下利用纯NBR增韧改性聚氯乙烯所得制品性能相比较。
而经过固相剪切碾磨技术处理后，随工艺参数中循环碾磨次数增加， NBR/PVC材料超细粉末中原泡孔结构(说明书附图1)全部塌陷，颗粒尺寸减小，循环碾磨至4次时粉体微观形貌逐渐向条状转变。条状结构的出现，表明 NBR/PVC材料在碾磨过程中，解交联程度逐渐增加，使高分子链活动性增加，粉末颗粒在碰撞过程更易受热软化融合(说明书附图2)。
经本发明的发明人研究发现，在固相碾磨强大的剪切力作用下，NBR/PVC 材料超细粉末中原有的交联键被打破，交联密度下降，其交联密度经测试降低至 53.15％以下，实现了不溶不熔的交联废弃材料解交联再生，为其实现热塑加工性创造了条件。碾磨之后的NBR/PVC材料超细条状粉末粒径分布图如说明书附图4所示，可以明显看出碾磨之后的粉末粒径趋于均一化，同时根据SEM结果，说明NBR/PVC材料超细粉末随碾磨处理，逐渐趋于条形化。
此外，NBR/PVC橡塑保温材料中的PVC组分在生产过程中未产生交联结构，其材料物性与基体PVC树脂相差无几，熔融共混时将与PVC基体材料共同塑化相互连接，进而可以为废弃橡塑保温材料中NBR组分与基体PVC树脂之间形成良好的相互作用的界面。同时，作用于PVC基体的外力，将经过废弃橡塑保温材料中PVC组分传递给橡胶粒子，进而橡胶粒子诱发银纹、剪切带改善PVC制品的力学性能。同时力化学处理过程中，PVC树脂大分子链会断链，分子量下降，低分子量的PVC也可以提升PVC基体材料的冲击强度。
综合上述条件，因此参照本发明技术方案制备所得增韧改性聚氯乙烯制品的韧性和冲击性能得以大幅提升，其性能接近于市面上利用纯NBR增韧改性聚氯乙烯所得制品性能，具有极佳的商业价值。
其中，为了得到综合性能更佳的增韧改性聚氯乙烯材料，优选地：
步骤(1)所述废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，选择NBR质量占比为50～51％；
步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为 18～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-11℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨6～8次，磨盘转速38～40转/分；
步骤(3)为包括28～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～72份聚氯乙烯、 5.5～6.0份钙锌稳定剂、3.5～4.0份邻苯二甲酸二丁酯；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
其中，为了得到韧性更佳的增韧改性聚氯乙烯材料，优选地：
步骤(1)所述废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，选择NBR质量占比为 77～80％；
步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为 19～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-11℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨9～10次，磨盘转速37～40转/分；
步骤(3)为包括20～22份NBR/PVC超细条状粉体、78～80份聚氯乙烯、 3～3.5份钙锌稳定剂、3～3.5份邻苯二甲酸二丁酯；NBR/PVC超细条状粉体和PVC 粉体共为100份。
通常地，上述循环碾磨的工艺实际操作为将混合物料经磨盘型固相力化学反应器碾磨后，收集出料端产物后再度放入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨处理，上述过程视为循环碾磨1次。
通常地，除所述稳定剂和增塑剂外，本发明还可添加其它现有技术公知的抗氧剂、阻燃剂、防老剂等其它加工助剂。但前提是，这些加工助剂对本发明的目的实现以及对本发明优良效果的取得不得造成不利影响。
参照本发明其中一种技术方案，所得增韧改性聚氯乙烯材料样品缺口冲击强度从纯PVC的3～4KJ/m2提升到30KJ/m2，拉伸强度从40MPa增加到55MPa。
本发明具有如下的有益效果：
1、本发明利用固相剪切碾磨技术有效降低了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料中原有的交联密度，并将其作为聚氯乙烯的增韧剂，利用聚合物之间极性相近的原则和废弃NBR/PVC橡塑保温材料PVC组分与基体PVC之间相互桥接作用，大幅改善聚氯乙烯材料的韧性及冲击性能，实现了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料的高价值化回收再利用。
2、本发明利用固相剪切碾磨技术有效降低了废弃NBR/PVC类橡塑保温材料中原有的交联密度，进一步研究了固相碾磨强大的剪切力作用下，高交联密度材料的解交联情况，为今后进一步提高废弃NBR/PVC类橡塑保温材料利用回收问题提供了指导。
3、本发明基于固相剪切技术，具有生产工艺简单，易于操作，可批量化、连续化生产，适用于绝大部分废弃NBR/PVC类橡塑保温材料，具有明显的商业推广优势。
附图说明
图1为本发明实施例1中NBR/PVC粉体的SEM照片。
图2为本发明实施例1中经碾磨后的NBR/PVC超细条状粉体的SEM照片。
图3为本发明实施例1中NBR/PVC粉体经过2次循环碾磨后收集样品的粒径分布图。
图4为本发明实施例1中经碾磨后的NBR/PVC超细条状粉体的粒径分布图。
图5为本发明实施例1中NBR/PVC类橡塑保温材料制品经预处理后的照片 (左图)，及经过固相力化学反应器中碾磨粉碎后所收集的NBR/PVC超细条状粉体的照片(右图)。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
注意的是，实施例中采用扫描电子显微镜(SEM)用来考察不同碾磨遍数橡塑保温材料粉体的表观形貌。
蓝光粒度仪用来考察不同碾磨遍数橡塑保温材料粉体的粒径尺寸即粒度分布。
力学性能测试遵照ASTM D 412规则，夹头的运行速度为5mm/min。
冲击实验根据国标GB/T 1043.1-2008进行实验。
实施例1
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为70％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为15KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨8次，磨盘转速10转/分；
(3)将包括10份NBR/PVC超细条状粉体、90份聚氯乙烯粒料、4份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为165℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度170℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为42MPa，冲击强度为 20KJ/m2。
实施例2
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为60％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～5mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-11℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨8次，磨盘转速40转/分；
(3)将包括10份NBR/PVC超细条状粉体、90份聚氯乙烯粒料、3份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为164℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为47MPa，冲击强度为 27KJ/m2。
实施例3
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为70％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为18KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-12℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨8次，磨盘转速30转/分；
(3)将包括20份NBR/PVC超细条状粉体、80份聚氯乙烯粒料、4份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为163℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度170℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为50MPa，冲击强度为 30KJ/m2。
实施例4
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为80％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～5mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨10次，磨盘转速40转/ 分；
(3)将包括20份NBR/PVC超细条状粉体、80份聚氯乙烯粒料、3份钙锌稳定剂、3份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为163℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为38MPa，冲击强度为 34KJ/m2。
实施例5
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为50％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～4mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨8次，磨盘转速30转/分；
(3)将包括30份NBR/PVC超细条状粉体、70份聚氯乙烯粒料、4份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为165℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为44MPa，冲击强度为31KJ/m2。
实施例6
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为50％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～4mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-11℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨6次，磨盘转速40转/分；
(3)将包括30份NBR/PVC超细条状粉体、70份聚氯乙烯粒料、6份钙锌稳定剂、4份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为164℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为54MPa，冲击强度为 29KJ/m2。
实施例7
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为50％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～4mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为18KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-12℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨15次，磨盘转速40转/ 分；
(3)将包括15份NBR/PVC超细条状粉体、85份聚氯乙烯粒料、6份钙锌稳定剂、4份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为164℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为48MPa，冲击强度为 28KJ/m2。
实施例8
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为60％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～5mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为16KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨15次，磨盘转速40转/ 分；
(3)将包括15份NBR/PVC超细条状粉体、85份聚氯乙烯粒料、6份钙锌稳定剂、4份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为164℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为51MPa，冲击强度为 24KJ/m2。
实施例9
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为70％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为15KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨10次，磨盘转速30转/ 分；
(3)将包括15份NBR/PVC超细条状粉体、85份聚氯乙烯粒料、7份钙锌稳定剂、3份邻苯二甲酸二丁酯，放入双螺杆挤出机中进行共混，温度程序为 140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、165℃、165℃、170℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为44MPa，冲击强度为 20KJ/m2。
实施例10
本实施例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为80％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为17KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-12℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨8次，磨盘转速20转/分；
(3)将包括20份NBR/PVC超细条状粉体、80份聚氯乙烯粒料、5份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入双螺杆挤出机中进行共混，温度程序为 140℃、145℃、155℃、155℃、165℃、165℃、165℃、170℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到增韧改性聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得增韧改性聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为38MPa，冲击强度为 19KJ/m2。
对比例1
本对比例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为70％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将包括10份NBR/PVC粉体、90份聚氯乙烯粒料、4份钙锌稳定剂、 2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为165℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到复合聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得复合聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为37MPa，冲击强度为 8KJ/m2。
对比例2
本对比例是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的：
按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为70％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径为3～6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得粒径约为100～1000μm的NBR/PVC超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为15KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨4次，磨盘转速20转/分；
(3)将包括10份NBR/PVC超细粉体、90份聚氯乙烯粒料、4份钙锌稳定剂、2份邻苯二甲酸二丁酯，放入密炼机中共混5min，密炼机温度为165℃，冷却后置于平板硫化机中在压力10MPa，温度165℃，保压时间5min的条件下，处理得到复合聚氯乙烯板材(100×100×1mm3)。
将所得复合聚氯乙烯板材进行测试，拉伸强度为40MPa，冲击强度为 17KJ/m2。

Claims (10)

1.一种利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法，其特征在于按重量份数计主要包括以下步骤：
(1)选择NBR质量占比为50～80％的废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至粒径不高于6mm的NBR/PVC粉体；
(2)将NBR/PVC粉体加入磨盘型固相力化学反应器中碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得NBR/PVC超细条状粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为15～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-12℃的恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨6～15次，磨盘转速10～40转/分；
(3)将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂进行熔融混炼，制备为增韧改性聚氯乙烯材料制品；其中，NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)为将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂放入密炼机中共混5～8min，密炼机温度为165～175℃，冷却后置于平板硫化机中处理得到增韧改性聚氯乙烯板材；其中平板硫化机的工艺参数为：压力10～12Mpa，温度165～175℃，保压时间5～10min；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)为将包括10～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～90份聚氯乙烯、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂放入双螺杆挤出机中共混，温度为140～170℃，冷却造粒，之后置于平板硫化机中处理得到增韧改性聚氯乙烯板材；其中平板硫化机的工艺参数为：压力10～12Mpa，温度165～175℃，保压时间5～10min；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)所述聚氯乙烯稳定剂包括钙锌稳定剂、金属皂类稳定剂和铅盐类稳定剂其中任意一种。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于：步骤(3)所述聚氯乙烯稳定剂为3～7份钙锌稳定剂。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂其中任意一种。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：步骤(3)所述增塑剂为2～4份邻苯二甲酸酯类增塑剂；所述邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
步骤(1)所述废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，选择NBR质量占比为50～51％；
步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为18～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-11℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨6～8次，磨盘转速38～40转/分；
步骤(3)为包括28～30份NBR/PVC超细条状粉体、70～72份聚氯乙烯、5.5～6.0份钙锌稳定剂、3.5～4.0份邻苯二甲酸二丁酯；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
步骤(1)所述废弃NBR/PVC类橡塑保温材料制品，选择NBR质量占比为77～80％；
步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为19～20KN，磨盘盘面温度通过通入温度为-10～-11℃恒温循环液体介质进行控制，循环碾磨9～10次，磨盘转速37～40转/分；
步骤(3)为包括20～22份NBR/PVC超细条状粉体、78～80份聚氯乙烯、3～3.5份钙锌稳定剂、3～3.5份邻苯二甲酸二丁酯；NBR/PVC超细条状粉体和PVC粉体共为100份。
10.一种由权利要求1所述利用废弃NBR/PVC类橡塑保温材料增韧改性聚氯乙烯的方法所制备得到的增韧改性聚氯乙烯材料制品。
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