专利名称：废旧胶粉/聚烯烃共混材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及废旧高分子材料的回收利用领域，具体是一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料及其制备方法。
背景技术：
随着高分子工业的迅猛发展，废旧高分子材料的使用量越来越大，以废旧资源回收和综合利用为核心的循环经济发展模式已成为世界发展的趋势。大力开发资源循环利用的技术将对国民经济的增长和环境可持续发展产生深远影响。目前，世界废旧橡胶的年产量已超过2000万吨。由于橡胶制品在加工过程中形成的交联网络，使其很难再加工，容易成为黑色污染，对环境造成严重影响，回收再利用橡胶已引起人们广泛的重视。废旧橡胶的回收利用有多种方法，如直接用作缓冲材料、隔音材料，制成再生胶、胶粉等。把废旧橡胶制成胶粉使用，不仅方法简单、能耗少、成本低，而且具有较高的经济价值。一般，胶粉可加入橡胶或塑料制品中，应用于道路铺设、防水卷材、塑料增韧和制备热塑性弹性体等。国内外学者对胶粉的应用研究已有许多报道，但大都在于改善胶粉与橡胶或者塑料的界面以提高共混材料的强度。目前通常有以下几种方法来提高两者的相容性通过胶粉脱硫改性来增加与基体的接触面积；加入相容剂或对胶粉进行包覆；通过动态硫化来增强界面相容性。 前面两种方法均是通过物理结合来提高共混材料的性能，因而性能改善有限，而且，加入相容剂或包覆只能针对一种基体，对其它基体树脂必须改用另一种相容剂或者改用其它材料包覆，因此制备较为麻烦。后一种方法为化学结合，是通过胶粉表面的双键与基体发生化学反应从而提高相容性。但胶粉表面双键较少，且都处于固定位置不能自由运动，因而与基体树脂的交联有限，性能提高不明显。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料及其制备方法，本发明首先将经过表面改性的废旧胶粉与聚烯烃树脂进行接枝共混改性，有效地改善废旧胶粉与聚烯烃树脂之间的界面性能，同时也为回收废旧高分子材料提供了一种新途径。实现本发明目的所采用的技术方案为
一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料的制备方法，包括如下步骤各组分按重量份数计，在混炼机中，将1(Γ100份胶粉与1 10份改性剂进行表面脱硫塑化反应，反应时间为5 30 分钟，然后控制温度10(TC 20(TC，再与20 100份聚烯烃树脂混炼5 20分钟，然后再加入1 20份接枝单体和1 5份引发剂混炼，混炼时间为5 20分钟，即可得到所需共混材料。所述胶粉的粒径为10 200目。所述聚烯烃树脂为乙烯-辛烯共聚物、聚烯烃弹性体、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种。
所述改性剂为苯胼、噻唑、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、硫醇、二硫化物或脱硫剂中任意一种。所述接枝单体为苯乙烯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的任意一种或一种以上。所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯或二叔丁基过氧化物中的任意一种。所述混炼机为开炼机，密炼机或挤出机。与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果本发明采用的胶粉改性剂能使胶粉表面脱硫塑化，提高了胶粉表面的线性度，从而增加了胶粉与聚烯烃树脂之间的反应活性，并且接上能参与反应的官能团，进一步增加了与聚烯烃树脂的反应活性。然后在混炼过程中加入接枝单体与引发剂，使得胶粉与聚烯烃树脂发生接枝反应，聚烯烃树脂接枝到胶粉上，在两者之间建立了强界面，从而得到具有良好力学性能的废旧胶粉/聚烯烃树脂共混材料。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例1
将80目废旧胶粉40g与2g四乙烯五胺于室温下在开炼机中进行混炼lOmin，然后在 160°C下，在双辊开练机中与IOOg聚烯烃弹性体TPO混炼5min，再加入接枝单体甲基丙烯酸缩水甘油酯10g、苯乙烯10g、引发剂DCP1. 5g，混炼8分钟后出片，即得到具有良好力学性能的废胶粉/聚烯烃树脂共混材料，用该材料制得的样条进行测试，其拉伸强度为9. 43 MPa, 撕裂强度可达63. OMPa,断裂伸长率为337. 4%，邵A硬度为83，且材料具有好的热塑性。实施例2
将100目废胶粉60g与3gDe-link脱硫剂于室温下在密炼机中进行混炼8min，然后在 170°C下，在密练机中与80g聚烯烃弹性体TPE混炼6min，再加入接枝单体马来酸酐5g、苯乙烯5g、引发剂DCP lg，混炼10分钟后出片，即得到具有良好力学性能的废胶粉/聚烯烃树脂共混材料。其拉伸强度为13.3 MPa，撕裂强度可达58.8MPa，断裂伸长率为404.3%，邵 A硬度为88，且材料具有好的热塑性。实施例3
将60目废胶粉70g与4g噻唑于室温下在开炼机中混炼lOmin，然后在双辊开练机中于180°C下与50g高密度聚乙烯HDPE混炼8min，再加入接枝单体甲基丙烯酸缩水甘油酯 4g、苯乙烯4g、引发剂DCP 0. 6g，混炼10分钟后出片，即得到具有良好力学性能的废胶粉 /聚烯烃树脂共混材料。其拉伸强度为18. 3MPa,撕裂强度可达106. 4MPa,断裂伸长率为 287. 4%，邵A硬度为95，且材料具有好的热塑性。实施例4
将80目废胶粉50g与3g 二硫化物于室温下在密炼机中进行混炼8min，然后在150°C 下，在密练机中与60g废旧低密度聚乙烯LDPE混炼lOmin，再加入接枝单体马来酸酐4g、丙烯酸4g、引发剂BPO 0.8g，混炼15分钟后出片，即得到具有良好力学性能的废胶粉/聚烯烃树脂共混材料。其拉伸强度为12. 3 MPa,撕裂强度可达60. 8MPa,断裂伸长率为观4. 2%， 邵A硬度为95，且材料具有好的热塑性。实施例5
将80目废胶粉40g与2g苯胼于室温下在开炼机中进行混炼8min，然后在140°C下，在双辊开练机中与IOOg废旧乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA混炼5min，再加入接枝单体马来酸酐9g、甲基丙烯酸甲酯Sg、引发剂DTBP 1. 5g，混炼15分钟后出片，即得到具有良好力学性能的废胶粉/聚烯烃树脂共混材料，其拉伸强度为11.5 MPa，撕裂强度达59.5MPa，断裂伸长率为301.5%，邵A硬度为85。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤各组分按重量份数计，在混炼机中，将1(Γ100份胶粉与1 10份改性剂进行表面脱硫塑化反应，反应时间为5 30分钟，然后控制温度100°C 200°C，再与20 100份聚烯烃树脂混炼5 20 分钟，然后再加入1 20份接枝单体和1 5份引发剂混炼，混炼时间为5 20分钟，即可得到所需共混材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶粉的粒径为10 200目。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃树脂为乙烯-辛烯共聚物、聚烯烃弹性体、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述改性剂为苯胼、噻唑、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、硫醇、二硫化物或脱硫剂中任意一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述接枝单体为苯乙烯、马来酸酐、 甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的任意一种或一种以上。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯或二叔丁基过氧化物中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混炼机为开炼机，密炼机或挤出机。
8.一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料，其特征在于，由权利要求1至7任意一项所述方法制备而成。
全文摘要
本发明公开了一种废旧胶粉/聚烯烃共混材料的制备方法，包括如下步骤各组分按重量份数计，在混炼机中，将10~100份胶粉与1～10份改性剂进行表面脱硫塑化反应，反应时间为5~30分钟，然后控制温度100℃～200℃，再与20～100份聚烯烃树脂混炼5~20分钟，然后再加入1～20份接枝单体和1～5份引发剂混炼，混炼时间为5~20分钟，即可得到所需共混材料。本发明将经过表面改性的废旧胶粉与聚烯烃树脂进行接枝共混改性，有效地改善废旧胶粉与聚烯烃树脂之间的界面性能，同时也为回收废旧高分子材料提供了一种新途径。
文档编号C08F255/02GK102311528SQ20111018417
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者何慧, 蒋灿, 贾德民 申请人:华南理工大学