[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种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。

背景技术

随着高新技术在塑料加工业中的广泛应用，塑料工业得到长足的发展。然而，塑料消费量的增大，导致废旧塑料的产生量猛增。由于废旧塑料在自然界中分解或降解速度缓慢，因此，废旧塑料造成巨大的环境污染（即“白色污染”）。此外，随着我国经济的高速发展，小轿车进入千家万户，已成为人们日常生活中的必需品。然而，随着汽车使用时间的延长，废旧轮胎堆积如山，现已成为“黑色污染”的重要来源，为了保护和改善环境，提高资源利用效率，促进循环经济发展，实现可持续发展，废旧塑料的回收再利用已纳入到我国于2009年1月1日起施行的《中华人民共和国循环经济促进法》和2010年颁布的《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》中的重要内容。随着废旧塑料垃圾的与日俱增，其危害已引起世界各国的高度重视，并加大了对其研究投入的力度。目前对废旧塑料的处理已基本形成比较有效的4种技术，即焚烧回收能量、掩埋、化学热分解和回收再利用。实践证明，最为适用、应该大力提倡的是回收利用再生技术。

在塑料工业中，聚乙烯（PE）产量最大、用途最广、消费量最大。据不完全统计，废旧PE的量占整个废旧塑料量的48%。由于分子结构等原因，废旧PE塑料不能实现自然分解或降解，会对环境造成永久性污染，同时也是对资源的极大浪费。因此，如何解决其对环境的污染，现已成为当今社会亟待解决的问题。废旧回收塑料一般是因为到了使用年限后被丢弃，主要是由于老化（亦称化学老化）导致材料的性能变坏，通常使高分子材料变硬、变脆，导致材料的冲击强度、拉伸强度、伸长率等力学性能的大幅度下降，从而影响高分子材料制品的正常使用。目前，废旧回收PE的一个重要应用的领域是管材，如排水、排污用的双壁波纹管，电力管、通讯管等。通常这些管道是埋在地下，对管材外观要求不高，只要求管材具有一定环刚度和耐磨、耐腐蚀等性能，而对拉伸和弯曲强度的要求较低。因此，利用废旧回收塑料来生产上述管材，不仅在一定程度上解决或缓解“白色污染”问题，具有很好的环境效益和社会效益，而且还能变废为宝，具有很好的经济效益。

授权公告号为CN101899178 B发明专利，公开了一种废旧塑料改性供水管道专用料及制备方法，以乙烯辛烯共聚物（POE）为增韧剂，过氧化二异丙苯为交联剂，通过微交联技术控制改性料的凝胶含量及流动性，同时，加入成核剂，起到控制晶粒尺寸和分布的作用。该方法操作简单，增韧效果较好，但成本较高，不利于其在市场上的推广。授权公告号分别为CN 101549535 B发明专利，公开了利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法。该方法以弹性体POE为改性母料的基体树脂，以片状的PE树脂、纤维状的晶须和球状的碳酸钙填料为复合改性剂，制备出改性母料，并将该改性母料用于对废旧HDPE塑料的改性，制备出波纹管。该方法操作比较简单，但由于改性母料在废旧HDPE塑料的添加量较多才能满足使用的性能要求，导致性价比偏高，难以在市场上得到广泛应用。此外，申请公布号为CN 103709485 A发明专利，公开了一种聚乙烯防腐管道改性再生专用料及其制备方法，增韧剂改为采用乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙胶（EPDM）、聚烯烃弹性体（POE）中的一种，然而性价比偏高，因此，也有一定的局限性。

价格便宜、品质优良的新型增韧剂的研发在改性再生专用料的生产制备中起着重要的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有用于管道的废旧聚乙烯增韧改性再生专用料相关技术不足，提供一种可很好地应用于废旧聚乙烯增韧改性的复合增韧改性剂，该复合增韧改性剂不仅具有良好的增韧改性功能，而且充分利用废旧轮胎胶粉，不但降低了生产成本，而且减少了固体废弃物对环境的污染。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述复合增韧改性剂的制备方法。

本发明要解决的还一技术问题提供所述复合增韧改性剂在制备用于管道的废旧聚乙烯增韧改性再生专用料方面的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种基于废旧轮胎胶粉的复合增韧改性剂，由以下重量份数的各组分制备得到：

废旧轮胎胶粉               20～50份；

热塑性弹性体               20～40份；

聚乙烯树脂                 10～50份；

增溶剂                     0.3～2份。