基于废旧轮胎胶粉的复合增韧改性剂及其制备方法和应用_2

文档序号:9283959阅读:来源:国知局
剂可W很好地应用于制备复合增初改性废旧皿PE管道 专用料方面。
[0028] 本发明的有益效果是: (1)本发明提供了一种复合增初改性剂,W废旧轮胎胶粉为其中主要原料之一。所采用 的废旧轮胎橡胶粉,可由车用废旧轮胎经粉碎获得,市场上能购买到,由于废旧轮胎胶粉价 格低廉,因而材料体系的生产成本降低;同时其也是重要的黑色污染源之一,因此,本发明 利用其制备得到一种新的增初剂,不仅能降低材料体系的成本,转变经济增长方式,有利于 发展循环经济,而且还能起到节约资源,保护生态环境的目的,变废为宝。
[0029] 由于运些胶粉来自车用轮胎,是橡胶部分硫化交联的产物,而交联后的橡胶通常 难W溶解,因此,本发明提供了一种优选的制备所述复合增初改进剂的方法,具体是通过合 理溶胀,使其恢复部分弹性,溶胀后的胶粉,在双螺杆挤出机强剪切作用下,硫化交联键也 被部分打断,一方面,使原橡胶的弹性获得了进一步的释放,另一方,也是胶粉表面活性有 一定程度的提高,从而起到了改善其与基体材料的相容性的作用。
[0030] 在此基础上,复合增初剂中的P0E具有较低的玻璃化溫度,是目前最常用的增初 高分子材料之一。本发明利用废旧轮胎粉与P0E与LLDPE树脂构成主要原料组合,利用运 些主要成分之间的协同增初效应,达到了显著提高废旧皿PE的抗冲击初性,其中,LLDPE除 了起到复合增初的效果外,由于其具有较高的烙体流动指数,因此,在本发明复合增初改进 剂的各种应用中,其还能改善整体材料体系的加工性能,同时还起到增强与废旧皿PE等基 体材料相容性的作用,保障本发明复合增初改进剂获得意想不到的应用效果。
[0031] (2)本发明进一步提供了复合增初改进剂的典型应用,将复合增初改进剂与其他 材料合理配用,获得了复合增初改性废旧聚乙締管道专用料。本发明利用自由基微交联技 术,使复合材料体系中各相关组分的产生适当交联,提高材料体系的拉伸强度,并通过无机 成核剂来控制废旧皿PE的晶粒大小和结晶度,达到综合优化复合材料体系力学性能的目 的。一方面,通过复合材料体系中各相关组分的交联度的提高,可W在一定程度上弥补因复 合增初剂的添加所导致复合材料体系拉伸强度的降低,另一方面,还可W控制改性材料体 系的凝胶含量和流动性,与填料(硬石膏粉)一起,通过控制废旧皿PE晶粒的大小、分布与结 晶度,达到优化复合材料体系力学性能的目的。
[0032] (3)本发明同时提供了所述复合增初改进剂W及所述专用料的制备方法,不改变 现行的生产设备,简单易行,条件溫和,适用性强,易于工业化推广和生产。
【附图说明】
[0033] 图1复合增初剂制备工艺流程图。
[0034] 图2-种制备多元复合增初改性废旧皿PE专用料的实施工艺流程图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的实施方式仅用于 示例性说明,不能理解为对本发明的限制。除非特别说明,下述实施例中使用的试剂原料为 市购或商业途径获得的试剂或原料,除非特别说明,下述实施例中使用的方法和设备为本 领域常规使用的方法和设备。
[0036] 实施例1复合增初改进剂 本发明下各重量份数的各组分制备得到复合增初改性剂: 废旧轮胎胶粉 40份; 热塑性弹性体 40份; 聚乙締树脂 20份; 增溶剂 1份。
[0037] 所述废旧轮胎胶粉,是由车用废旧轮胎经粉碎获得,可W经常规市购获得。所述废 旧轮胎胶粉的粒径为100~200目。所述热塑性弹性体选用P0E,所述聚乙締树脂选用低密 度聚乙締(LLDPE)树脂,所述增溶剂采用K10H环烧油(也可W采用S元乙丙石蜡油或弹性 体专用白油)。
[0038] 本发明将废旧轮胎橡胶粉、P0E与LLDPE树脂,W科学合理的比例组成复合增初改 性剂,一方面利用废旧轮胎橡胶粉与P0E形成的协同增初作用,产生优良的增初效果,同时 还降低了本材料体系的成本,具有良好的性价比;另一方面,LLDPE树脂的加入,能显著改 善复合增初改性剂与废旧皿PE基体的相容性,还因其具有较高的MI,可W改善皿PE改性再 生料的加工流动性能。
[0039] 所述复合增初改进剂制备方法工艺流程示意图如附图1所示(实施例2至4同工 艺流程示意图同本实施例),具体方法如下: S21.将废旧轮胎胶粉装入混合机,开启混合机,将增溶剂喷雾到混合机中,混合均匀 后,将混合物料倒出,放置3~5天后,备用。
[0040] S22.将热塑性弹性体和聚乙締树脂分别进行烘干处理后备用;所述烘干采用烘 干机。所述热塑性弹性体的烘干处理是在干燥溫度40~60°C,干燥时间1~2h;所述聚 乙締树脂的烘干处理是在干燥溫度90~100°C,干燥时间1~化; 523. 将S22步骤烘干处理后的聚乙締树脂加入到混合机中,启动混合机,将增溶剂(增 溶剂使用量为LLDPE重量分数的5%。)^喷雾的方法喷洒到聚乙締树脂表面,增溶剂和聚乙 締树脂混合3~5min使混合均匀;接着依次将S21步骤的混合物料、S22步骤烘干处理后 的热塑性弹性体添加到混合机中,所有物料充分混合5min左右使混合均匀后出料,备用; 524. 将上述S23步骤所得的物料加入到双螺杆挤出机中烙融挤出,造粒,烘干后即得 复合增初改性剂。双螺杆挤出机的工艺参数为:主机频率为80r/min,喂料频率为40r/ min,挤出机各溫区的溫度依次为 160°C、165°C、165°C、170°C、170°C、165°C、160°C,机头溫 度为165°C。
[0041] 本实施例制备得到的复合增初改性剂的拉伸强度为8.IMPa,断裂伸长率为 339. 2%,烙体流动速率为2. 13g/10min。
[004引 实施例2 本发明下各重量份数的各组分制备得到复合增初改性剂: 废旧轮胎胶粉 42份; 热塑性弹性体 28份; 聚乙締树脂 30份; 增溶剂 0. 8份。
[0043] 所述废旧轮胎胶粉,是由车用废旧轮胎经粉碎获得,可W经常规市购获得。所述废 旧轮胎胶粉的粒径为100~200目。所述热塑性弹性体选用P0E,所述聚乙締树脂选用低密 度聚乙締(LLDPE)树脂,所述增溶剂采用S元乙丙石蜡油(也可W采用K10H环烧油或弹性 体专用白油)。
[0044] 所述复合增初改进剂制备方法如下: S21.将废旧轮胎胶粉装入混合机,开启混合机,将增溶剂喷雾到混合机中,混合均匀 后,将混合物料倒出,放置3~5天后,备用。
[0045] S22.将热塑性弹性体和聚乙締树脂分别进行烘干处理后备用;所述烘干采用烘 干机。所述热塑性弹性体的烘干处理是在干燥溫度40~60°C,干燥时间1~2h;所述聚 乙締树脂的烘干处理是在干燥溫度90~100°C,干燥时间1~化; 523. 将S22步骤烘干处理后的聚乙締树脂加入到混合机中,启动混合机,将增溶剂(增 溶剂使用量为LLDPE重量分数的3%。)^喷雾的方法喷洒到聚乙締树脂表面,增溶剂和聚乙 締树脂混合3~5min使混合均匀;接着依次将S21步骤的混合物料、S22步骤烘干处理后 的热塑性弹性体添加到混合机中,所有物料充分混合5min左右使混合均匀后出料,备用; 524. 将上述S23步骤所得的物料加入到双螺杆挤出机中烙融挤出,造粒,烘干后即得 复合增初改性剂。双螺杆挤出机的工艺参数为:主机频率为85r/min,喂料频率为40r/ min,挤出机各段溫度分别为1区溫度162°C、2区溫度168°C、3区溫度168°C、4区溫度 173°C、5区溫度173°C、6区溫度168°C、7区溫度165°C,机头溫度为170°C。
[0046]本实施例制备得到的复合增初改性剂的拉伸强度为8. 8MPa,断裂伸长率为 298. 5%,烙体流动速率为1. 96g/10min。
[0047] 实施例3 本发明WW下各重量份数的各组分经混合和烙融挤出制备得到复合增初改性剂: 废旧轮胎胶粉 49份; 热塑性弹性体 21份; 聚乙締树脂 30份; 增溶剂 1. 5份。
[0048] 所述废旧轮胎胶粉,是由车用废旧轮胎经粉碎获得,可W经常规市购获得。所述废 旧轮胎胶粉的粒径为100~200目。所述热塑性弹性体选用P0E,所述聚乙締树脂选用低密 度聚乙締(LLDPE)树脂,所述增溶剂采用弹性体专用白油(也可W采用K10H环烧油或S元 乙丙石蜡油)。
[0049] 所述复合增初改进剂制备方法如下: S21.将废旧轮胎胶粉装入混合机,开启混合机,将增溶剂喷雾到混合机中,混合均匀 后,将混合物料倒出,放置3~5天后,备用。
[0050] S22.将热塑性弹性体和聚乙締树脂分别进行烘干处理后备用;所述烘干采用烘 干机。所述热塑性弹性体的烘干处理是在干燥溫度40~60°C,干燥时间1~2h;所述聚 乙締树脂的烘干处理是在干燥溫度90~100°C,干燥时间1~化; S23.将S22步骤烘干处理后的聚乙締树脂加入到混合机中,启动混合机,将增溶剂(增 溶剂使用量为LLDPE重量分数的3%。)^喷雾的方法喷洒到聚乙締树脂表面,增溶剂和聚乙 締树脂混合3~5min使混合均匀;接着依次将S21步骤的混合物料、S22步骤烘干处理后 的热塑性弹性体添加到混合机中,所有物料充分混合5min左右使混合均匀后出料,备用;S24.将上述S23步骤所得的物料加入到双螺杆挤出机中烙融挤出,造粒,烘干后即得 复合增初改性剂。双螺杆挤出机的工艺参数为:主机频率为95r/min,喂料频率为50r/ min,挤出机各段溫度分别为1区溫度165°C、2区溫度165°C、3区溫度170°C、4区溫
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