[发明专利]一种改性废胶粉与pp共混材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧橡胶回收与利用领域，具体是一种改性废胶粉与pp共混材料及其制 备方法。

背景技术

当前我国的橡胶资源十分匮乏，同时我国也是废弃橡胶产生最多的国家，据不完全统 计每年产生的废旧橡胶约5000kt，又因为当前我国回收橡胶的回收率不高，大部分废旧橡 胶都是焚烧，掩埋处理，这就使得橡胶资源得不到合理充分的利用，一定程度上造成浪费 资源。另一方面我国现有技术的限制造成，废旧橡胶回收利用投资大，回收利用率不高， 回收橡胶的质量参差不齐，等等方面的制约，限制了废旧橡胶回收的发展。因此研制一个 有效的废旧橡胶回收的方案，有助与推进环境的保护与资源的循环利用。

当今世界，资源紧张，在橡胶消耗量上，位居第二，同时也产生了大量的废旧的橡胶， 每年全世界会产生超过1500万t的废旧轮胎，但是为了满足人们对橡胶制品的要求以及促 进橡胶产业的发展，所以研究人员在材料性能方面不断提高其性能，使得橡胶朝着耐磨、 高强度、稳定性和耐老化的方向发展，但是另一方面也造成了废弃后的橡胶长时期不能自 然降解的现象，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染。另一 方面造成橡胶资源的浪费，因此，如何有效利用废旧橡胶，如何实现经济与环保相结合， 符合生态文明的要求，既是一个世界性难题，也是我国资源回收再利用所面临的新课题， 为此人们早在70年代就开始了如何对废旧橡胶回收再利用的研究。

随着我国经济的发展，人们对橡胶的需求越来越大，于是社会生产的橡胶制品也越来 越多，导致废旧鞋底、废旧橡胶、鞋底下角料等各种废旧橡胶制品的存量越来越多，废旧 橡胶的可循环利用处理是当今人们面临的严重问题之一因为我国是一个生胶资源相对紧 缺的国家，每年再生胶消耗量的50％左右需要依靠进口，所以寻找橡胶原料来源及其代用 材料是科研人员奋斗不息的目标。因此，认真妥善处理好废旧橡胶，减少环境污染，并对 其充分利用再生资源、摆脱自然资源的匮乏，改善人民的生存环境具有极为深远的积极意 义和现实意义。再生橡胶一直是世界橡胶工业的重要原材料，它一方面可以代替橡胶，缓 解了天然橡胶的严重匮乏；另一方面使废旧橡胶实现了回收再利用，解决了废旧橡胶污染 环境的问题；

目前国内对废旧橡胶再使用的有以下几种方法；

(1)直接利用

旧轮胎翻新：在规范使用和良好保养的条件下，橡胶资源可以翻新多次使用，每翻新 1次，可以重新获得相当于原始橡胶60％～90％的使用寿命。通过多次翻新，可使废旧橡 胶的总寿命延长l～2倍。翻新同等单位的废旧橡胶其成本相当于生产新的同等单位的橡胶 的l5％～30％，价格却仅为新橡胶的20％～50％；

直接改造：废旧橡胶如轮胎等经过改造之后可用于包覆护栏、充当路标和浮标等，但 是这种方法用量较少。

(2)胶粉：胶粉是指废旧硫化橡胶经过机械粉碎，得到的粉末状的橡胶是一种具有 特殊弹性的粉体材料，具有粉体材料的基本性质。

目前使用常温法.低温粉碎法和湿法三种，期中常温最常使用因为其工艺流程简单，生 产成本低。但不同粉碎方法对胶粉的性能也会有所不同。

(3)间接利用：

再生胶：再生胶的生产方法是将橡胶制品磨碎成颗粒，然后加入水和化学物质等消除 其弹性，使其具有可塑性，再在一定的温度和压力条件下，利用机械挤压使其恢复到能够 再次硫化的状态，从而直接利用。再生胶的使用可以降低产品成本，不足之处是工艺较为 复杂，而且能耗较高，容易污染环境。

热利用：热利用是将废橡胶直接作为燃料使用，利用其的高热量，能回收炭黑等副产 品，但是污染很严重，不值得提倡。

热裂解：将废旧橡胶置于惰性气体环境中热分解，可回收炭黑、气体和油品等，这种 方法可以充分发挥废橡胶的价值，经济效益较好，而且清洁环保，但是生产能耗较高，不 适合大规模生产。

低温催化裂解：低温催化裂解与热裂解不同，这种方法是在低温条件下，利用催化剂 达到裂解废旧橡胶的目的，低温催化裂解的回收率很高，而且气体少、油品质和炭黑品质 较高。

目前对胶粉改性大多数是对其表面进行化学处理达到改性目的，可以提高其利用价 值，胶粉的活化改性方法很多，分为：饱和量硫化促进剂处理法；液体高分子材料加硫化 剂处理法；接枝方法；互穿聚合物网络(IPN)法；表面降解再生法；低聚物改性法等。