CN112795071B - 一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，该方法通过利用固相力化学反应器对废弃交联聚乙烯进行碾磨处理，再利用沥青作为增塑剂进行增塑，从而使得经碾磨后所得部分解交联的废弃交联聚乙烯/沥青材料具备优良的加工流动性，适用于各类热塑加工工艺制备具备高性能的再生制品。经过沥青增塑后的废弃交联聚乙烯超细粉体，不仅可以在具有高压力的压缩力场中成型，也可适用于低剪切力场的热塑性挤出加工，制备所得再生制品都具备良好的力学性能。

Description

一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法
技术领域
本发明属于废弃交联聚乙烯回收利用技术领域，具体涉及一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，特别是针对利用中国授权发明专利ZL95111258.9所公开的力化学反应器对上述废弃交联聚乙烯进行处理。
背景技术
交联聚乙烯是聚乙烯通过辐照交联、过氧化物交联和硅烷交联等方法，利用分子间共价键作用形成了三维网状结构，具有不溶不熔的特点，交联过后的聚乙烯获得了优异的耐热性、耐应力开裂性、耐化学腐蚀性、耐磨损性、抗蠕变性能及出色的力学等性能，广泛应用于化工、建筑、汽车、机械、电力、包装、农业等行业，尤其被用于制备管道和绝缘电线电缆。
显然，废弃交联聚乙烯的产生来自于上述技术领域，例如在电缆料领域中的来源主要有两个，第一个就是合成和生产过程中废弃料，由于电缆线生产的特殊性，在工艺调试过程中不可避免的会产生废料，约有产品生产的5％；第二个就是使用过后的电缆料，在达到使用年限后替换下的旧电缆，这一部分是非常大量且完全无法减少的废料。并且由于交联聚乙烯的三维网状结构更是无法再次热塑加工，致使废料十分难以进行回收利用。
废弃交联聚乙烯应是极具回收利用价值的资源，根据测算，回收利用1吨废弃交联聚乙烯相当于少用3-5吨石油，这对缺乏原生资源，原油大量依赖进口，据国家统计局数据显示，2019年，中国原油进口量为50572万吨，同比增长9.5％，对于我国国民经济无疑具有十分重要的意义。
目前，处理废弃交联聚乙烯的方法主要有填埋、焚烧和裂解等。
填埋法：占地面积大，与城市建设争地矛盾突出，填埋费用高，多与其他城市固体垃圾一同填埋，填埋渗出的有机物会污染水源，影响地下生态环境。
焚烧法：常与其他城市废弃固体垃圾一起焚烧，产生的有毒气体，会污染大气，而使用焚烧的无毒化处理设备又投资大，成本高(建一座大型焚烧厂需20多亿元)。
裂解法：是指通过热解或水解等化学反应从废弃交联聚乙烯中回收单体、低聚物等原料。但建立这种原料回收工厂不仅投资大、污染重，还只能处理清洁的废弃料，因而废弃交联聚乙烯的收集、运输、分离/分类和前处理费用高、能耗高，效率低，使得回收过程的运行总费用超过产出物的价值，回收利用的价值不大。现今我国大部分废弃交联聚乙烯都是裂解法回收，对于环境具有极大污染，因此该方法不值得推广，已开始被禁止。
回收利用(Reuse，Recycle)虽是废弃交联聚乙烯最有效、最有前景的处理方法。但从目前来说，对于通常废弃高分子材料可以通过溶剂分离回收、熔体加工回收和固相加工回收这三种方法进行回收利用，但由于废弃交联聚乙烯材料的三维网状结构使其既不能溶解，也不能熔融，因此难以采用溶剂分离回收或熔体加工回收方式，从而只能通过固相加工方式进行回收。
为了提供一种更为清洁、高效、易于实施的废弃交联聚乙烯固相加工回收利用新技术，本发明申请人在先申请专利“一种废弃交联聚乙烯回收材料及其回收方法”(CN104385485A)中，公开了一种废弃交联聚乙烯回收材料及其回收方法，该方法是先将废弃交联聚乙烯粉碎成0.5-2cm的粒料，然后置于固相力化学反应器中进行碾磨，碾磨过程中控制冷却循环水温为5～30℃，碾磨压力为10～50MPa，碾磨转速10～1000rpm，碾磨次数为5-30次，其材料被碾磨成粉体，其粒度为100-500目，且通过索氏提取装置测试的凝胶含量<60％。
该本发明提供的方法能够选择性地切断废弃交联聚乙烯中的C—O键和Si—O键，将其三维交联结构的交联键断开，改变其原有的不溶不熔的特性，提高材料的热塑性和熔融流动性，重新赋予了废弃交联聚乙烯回收材料热塑加工性，使其获得的回收材料能够通过挤出、压延等常规的热塑加工方法制备性能优异的高值化回收材料及制品。
但是，本发明的发明人在对上述专利技术实际实施过程中发现，虽然利用固相力化学反应器对废弃交联聚乙烯进行了碾磨，实现了一定程度上废弃交联聚乙烯的解交联，但是经过碾磨所得粉体呈现出颗粒外表解交联，内部仍为交联状态，导致在粉体热塑加工时呈现颗粒流的状态。因此虽然其具有一定的热塑加工性，但是其流动性通常只有在高剪切力场的作用下才能勉强进行加工，而对于低剪切力场的单螺杆直接挤出成型以及无剪切力场的硫化压板技术，都表现出了较差的力学性能，因此在其应用例中也并未谈及直接挤出成型为片材的应用方式及产品性能。
并且上述专利技术在实施过程中还发现，即便按照其应用例公开先通过高剪切力场的双螺杆挤出机挤出造粒再热压成型，但是其加工的产品只能是不连续的小块片材，无法在实际生产中大量连续加工，极大的限制了其应用范围。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的问题，提供一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，该方法通过利用固相力化学反应器对废弃交联聚乙烯进行碾磨处理，再利用沥青作为增塑剂进行增塑，从而使得经碾磨后所得部分解交联的废弃交联聚乙烯/沥青材料具备优良的加工流动性，适用于各类热塑性加工工艺制备具备高性能的再生制品。
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。
一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，包括以下步骤：
(1)选取交联聚乙烯占比不低于98％的废弃交联聚乙烯材料或制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为2～3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25～35℃，循环碾磨13～15次，磨盘转速30～50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180～200℃，转速控制在30～50rpm，时间控制在10～30min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为(0.1～0.3)：(0.9～0.7)；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料通过热塑性加工制备得高性能的再生制品。
通常而言，步骤(1)中所述废弃交联聚乙烯材料或制品，包括电缆在合成和生产过程中废弃料、废旧电缆、液体输送管道、制冷系统管道、地暖系统用管等产生的废料等废弃量较大的工业废弃物，本领域技术人员可查询废弃交联聚乙烯材料或制品的规格确定是否符合将其作为本发明的原料选择。
其中，步骤(1)中所述包括洗净的预处理，其主要是将废弃交联聚乙烯材料或制品表面杂质进行清除，如有必要，还需将非交联聚乙烯的部分除去，本领域技术人员可根据其需要回收利用的废弃交联聚乙烯材料或制品的实际状况，根据现有技术进行具体的处理。
通常地，步骤(1)中所述处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体，可通过颚式破碎机，行星球磨机，冷冻球磨机等现有的常规粉碎设备进行处理。步骤(4)中所述粉碎处理也可采用同一工艺方式。
为了步骤(2)中得到效果更佳的废弃交联聚乙烯超细粉体，优选地，步骤(1)中所述处理粉碎至均粒径不高于500um的废弃交联聚乙烯粉体。
其中，步骤(2)中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。
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形力化学反应器碾磨后，收集出料端产物后再次置于磨盘形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。
其中，步骤(2)中所述磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25～35℃，所述冷却液体为水、乙二醇或甘油。
其中，步骤(3)中所述天然液体沥青选择为针入度50～120(0.1mm)，软化点42～49℃，闪点在240℃～260℃之间，延度120～180cm的天然液体沥青。
通常而言，在满足上述对沥青粒料的选择基础上，优先选择市售90#液体沥青。
值得说明的是，经本发明的发明人研究发现，经磨盘型固相力化学反应器碾磨处理后所得废弃交联聚乙烯超细粉体，通过利用沥青增塑，使其具备优秀的加工流动性。在表面熔融的颗粒流中，含有多种有机小分子的沥青充当了增塑剂的作用，小分子插人到熔融颗粒之间，削弱了分子链间的引力，增大了它们之间的距离，起到了润滑的作用，降低了熔体黏度，增加了颗粒移动的可能性。
经过沥青增塑后的废弃交联聚乙烯超细粉体，不仅可以在具有高压力的压缩力场中成型，也可适用于低剪切力场的热塑性挤出加工，制备所得再生制品都具备良好的力学性能。并且，经热塑性加工可制得具有连续性的大规格片材，是因为经过沥青增塑后的废弃交联聚乙烯超细粉体形成一种带有润滑效果的颗粒流，颗粒之间的作用力使得最小运动单元既可以在升温条件下相互运动，又可以紧密排列形成大型片材，不像未经润滑的粉体，流动生涩，难以在剪切作用下具有良好的流动性从而很难连续成型。这就使得废弃的粉体可以进行二次加工，并且赋予这种毫无价值的材料一种可加工成高值产品的能力，既大规模解决了废料的环境问题也可以提升产品价值获得意想不到的利润。
值得重点说明的是，步骤(3)中天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比对于步骤(5)中热塑加工的容易程度及加工所得再生制品性能具有重要影响，虽然随着天然液体沥青添加量的增加，密炼时转矩随之下降，颗粒流之间的作用力越小，越容易加工，但是沥青添加量过高时会出现以下弊端：第一可以明显观察到在密炼混合时存在沥青与粉体混合不完全，多余未进入粉体间隙的沥青留在了密炼腔体壁上；第二由于沥青含量太多，颗粒之间作用力太小，导致黏度太低，最后片材力学性能较差，成为了强度不高，韧性低的材料，没有利用价值。因此本发明的发明人经过对照实验发现，限定天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为(0.1～0.3)：(0.9～0.7)时，最终热塑加工所制得再生制品综合性能更佳。当天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比低于0.1：0.9时，仍需要较高的剪切力场才可以顺利加工；当天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比高于0.3：0.7时，沥青不能很好的与粉体混合均匀且加工成型后材料力学性能下降非常明显。
通常而言，步骤(5)中所述热塑性加工，包括挤塑型材加工、注塑加工、压延成型。
通常而言，所述热塑性加工的工艺参数可选择参照现有交联聚乙烯的热塑性加工工艺。
为了更好地说明本发明，并提供几种可供参考的述热塑性加工方式：
将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在50～100rpm，口模宽度为10cm。
将步骤(4)所得复合粒料进行双螺杆挤出加工，挤出加工的工艺参数为：口模宽度为30cm，一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在50～100rpm。
将步骤(4)所得复合粒料进行硫化压板加工，工艺参数为：温度180℃、压力10MPa、排气5次，热压5分钟，压力10MPa下冷压至室温。
将步骤(4)所得复合粒料进行注塑加工，工艺参数为：一区温度160℃、二区温度190℃、三区温度190℃、四区温度190℃。
利用上述优选的技术方案，在通过单螺杆挤片加工后，所制得的再生板材经测试，其拉伸强度可达20.3MPa，断裂伸长率可达610％。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明技术方案通过利用固相力化学反应器对废弃交联聚乙烯进行碾磨处理，再利用沥青作为增塑剂进行增塑，从而使得经碾磨后所得部分解交联的废弃交联聚乙烯/沥青材料具备优良的加工流动性，适用于各类热塑加工工艺制备具备高性能的再生制品；
(2)本发明技术方案以废弃交联聚乙烯作为主要原料，区别于现有回收利用技术中多将废弃交联聚乙烯粉碎后作为填料少量添加制备再生制品的方式，能够更为效率的对废弃交联聚乙烯进行回收利用；
(3)本发明技术方案限定选择极低成本的沥青作为增塑剂，并具有良好的技术效果，进一步降低了回收利用废弃交联聚乙烯的整体成本，并为将来回收利用废弃交联聚乙烯提供了启迪；
(4)本发明技术方案不仅操作简便，回收成本低廉，易于规模化生产，且回收过程中无任何废弃物产生，无二次污染，同时也为废弃交联聚乙烯提供了一条新的回收途径。
附图说明
图1为本发明实施例1制备所得再生制品在经环己烷刻蚀过的SEM图。可明显看出，再生制品中废弃交联聚乙烯超细粉体与天然液体沥青具有良好的相容性，沥青可以均匀分散在废弃交联聚乙烯超细粉体中，起到增塑润滑的作用。
图2为本发明实施例1制备所得再生制品的照片。明显看出，本发明在低剪切力场条件下的单螺杆挤片加工后可以制成表面平滑且连续挤出的片材。
图3为本发明实施例1、3、5，对比例1～2制备所得再生制品的转矩流变曲线对比图。可明显看出，相比未添加沥青的对比例1，本发明技术方案中加入沥青增韧，第一使得加工流动性更好，密炼时转矩随着沥青的加入从30Nm降到了6Nm。在密炼加工转速一定的条件下，转矩反应了热塑加工的容易程度，转矩越低说明密炼混合所需要的剪切力越低，粉体越容易加工，颗粒流之间的作用力越小，充分体现了沥青在材料中的增塑作用。
图4为本发明实施例1、3、5，对比例1～2制备所得再生制品的高压毛细管流变对比图。可以明显的看出随着沥青的增加在第剪切速率下复合材料的表观黏度逐渐下降，流动性能增加，可以更好的进行热塑加工。也说明了沥青对于废弃的交联聚乙烯粉体起到了良好的增韧作用。
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。
下述实施例中，对实验样品按照测试标准为ASTM D638进行常规的拉伸实验测试，得到其拉伸强度、断裂伸长率。测试拉伸强度时拉伸速度50mm/min。
下述实施例中，90#液体沥青选购自辽宁华路特种沥青有限公司；
废弃交联聚乙烯来源于自特变电工(德阳)电缆股份有限公司所提供样品，交联聚乙烯占比为98％。
实施例1
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.2：0.8；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在100rpm，口模宽度为10cm。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为20.3MPa，断裂伸长率为610％。
实施例2
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.2：0.8；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行硫化压板加工，制备得到为片材形式的再生制品，硫化压板工艺参数为：温度180℃、压力10MPa、排气5次，热压5分钟，压力10MPa下冷压至室温。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为19.2MPa，断裂伸长率为560％。
实施例3
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.1：0.9；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在100rpm，口模宽度为10cm。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为18.7MPa，断裂伸长率为540％。
实施例4
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.1：0.9；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行硫化压板加工，制备得到为片材形式的再生制品，硫化压板工艺参数为：温度180℃、压力10MPa、排气5次，热压5分钟，压力10MPa下冷压至室温。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为18.2MPa，断裂伸长率为527％。
实施例5
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.3：0.7；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在100rpm，口模宽度为10cm。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为17.2MPa，断裂伸长率为460％。
实施例6
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.3：0.7；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行硫化压板加工，制备得到为片材形式的再生制品，硫化压板工艺参数为：温度180℃、压力10MPa、排气5次，热压5分钟，压力10MPa下冷压至室温。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为17.1MPa，断裂伸长率为435％。
实施例7
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为2MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为35℃，循环碾磨13次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在200℃，转速控制在30rpm，时间控制在30min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.2：0.8；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行双螺杆挤出加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤出加工的工艺参数为：口模宽度为30cm，一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在50rpm。
实施例8
本实施例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，循环碾磨15次，磨盘转速30转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在190℃，转速控制在40rpm，时间控制在20min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.2：0.8；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行注塑加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤出加工的工艺参数为：一区温度160℃、二区温度190℃、三区温度190℃、四区温度190℃。
对比例1
本对比例利用废弃交联聚乙烯制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min；
(4)将步骤(3)密炼后所得交联聚乙烯材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的交联聚乙烯粒料；
(5)将步骤(4)所得交联聚乙烯粒料进行单螺杆挤片加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在100rpm，口模宽度为10cm。
制备过程中出现粉料熔融不完全，颗粒流连接不紧密，在口模处流体不稳定，导致挤出物断断续续，无法形成连续且表面光滑的片材。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为15.2MPa，断裂伸长率为376％。
对比例2
本对比例利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取废弃交联聚乙烯材料，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为28℃，循环碾磨15次，磨盘转速50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180℃，转速控制在50rpm，时间控制在10min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为0.4：0.6；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，制备得到为片材形式的再生制品，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在100rpm，口模宽度为10cm。
制备过程中在挤片加工时，颗粒流间沥青在外力作用下向表面迁移，可以明显观察到螺杆上残留的沥青，以及由于黏度太小，造成严重的粘辊现象，对加工造成困难。
将上述最终制备所得再生制品作为样品进行力学性能测试，其拉伸强度为14.5MPa，断裂伸长率为350％。

Claims (8)

1.一种利用废弃交联聚乙烯和沥青制备再生制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选取交联聚乙烯占比不低于98％的废弃交联聚乙烯材料或制品，经过包括洗净的预处理后，将其处理粉碎至均粒径不高于1mm的废弃交联聚乙烯粉体；
(2)将废弃交联聚乙烯粉体加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得废弃交联聚乙烯超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为2～3MPa，磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25～35℃，循环碾磨13～15次，磨盘转速30～50转/分；
(3)将天然液体沥青与步骤(2)所得废弃交联聚乙烯超细粉体加入到密炼机中混合密炼；其中，密炼机的工艺参数为：密炼温度控制在180～200℃，转速控制在30～50rpm，时间控制在10～30min，天然液体沥青与废弃交联聚乙烯超细粉体的质量比为(0.1～0.3)：(0.9～0.7)；
(4)将步骤(3)密炼后所得复合材料进行粉碎处理为均粒径0.5～1cm的复合粒料；
(5)将步骤(4)所得复合粒料通过热塑性加工制备得高性能的再生制品。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(2)中所述磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25～35℃，所述冷却液体为水、乙二醇或甘油。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(1)中所述处理粉碎至均粒径不高于500um的废弃交联聚乙烯粉体。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)中所述天然液体沥青选择为针入度50～120(0.1mm)，软化点42～49℃，闪点在240℃～260℃之间，延度120～180cm的天然液体沥青。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)中所述天然液体沥青选择市售90#液体沥青。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(5)中所述热塑性加工，包括挤塑型材加工、注塑加工、压延成型。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(5)中所述热塑性加工，具体为：
将步骤(4)所得复合粒料进行单螺杆挤片加工，挤片加工的工艺参数为：三区温度分别是为一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在50～100rpm，口模宽度为10cm；
或为，
将步骤(4)所得复合粒料进行双螺杆挤出加工，挤出加工的工艺参数为：口模宽度为30cm，一区150℃、二区175℃、三区180℃，机头175℃，转速控制在50～100rpm；
或为，
将步骤(4)所得复合粒料进行硫化压板加工，工艺参数为：温度180℃、压力10MPa、排气5次，热压5分钟，压力10MPa下冷压至室温；
或为，
将步骤(4)所得复合粒料进行注塑加工，工艺参数为：一区温度160℃、二区温度190℃、三区温度190℃、四区温度190℃。
8.根据权利要求1～7任一项所述方法制备所得高性能的再生制品。
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