劉玉強(qiáng)

硫化橡膠粉基熱塑性彈性體的加工應(yīng)用

劉玉強(qiáng)

（昆明學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，云南，650214）

硫化橡膠粉基熱塑性彈性體是廢舊橡膠與回收塑料再利用的一個(gè)重要方向。本文介紹了硫化橡膠粉與回收聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯反應(yīng)共混制備新型熱塑性彈性體的方法，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)高性能低成本橡塑產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了硫化橡膠粉的環(huán)保高值化利用。

硫化橡膠粉；回收塑料；熱塑性彈性體

1 前言

目前，國(guó)內(nèi)廢舊橡膠回收利用以生產(chǎn)再生橡膠為主，這種方式存在環(huán)保與能耗問題。而對(duì)環(huán)保產(chǎn)品硫化橡膠粉的利用重視不夠，主要是因?yàn)榱蚧鹉z粉在加工應(yīng)用的技術(shù)上存在一些問題。熱塑性彈性體是一種常溫下具有橡膠特性，高溫下又能像塑料一樣加工成型的彈性新材料，有第三代橡膠之稱。其具有以下特點(diǎn)：（1）有自補(bǔ)強(qiáng)性；（2）不需要硫化工序；（3）配合工藝簡(jiǎn)單；（4）性能介于橡膠與塑料之間：（5）可類似塑料采用熱循環(huán)再加工利用。因此，將硫化橡膠粉與回收塑料和其它添加劑等進(jìn)行反應(yīng)共混制備熱塑性彈性體，是一條廢舊橡膠回收利用的行之有效的技術(shù)途徑，對(duì)廢舊橡膠、塑料的回收利用與環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

2 硫化橡膠粉/回收塑料基熱塑性彈性體

2.1 硫化橡膠粉/回收聚乙烯熱塑性彈性體

硫化橡膠粉/回收聚乙烯熱塑性彈性體的制備方法是采用廢輪胎膠粉（45～60目）和回收聚乙烯塑料（如農(nóng)地膜）為主體材料，首先對(duì)廢輪胎膠粉進(jìn)行脫硫與改性加工處理，膠粉通過表面改性可以提高其與聚乙烯塑料的相容性和反應(yīng)性，然后再與熱塑性橡膠混合與擠出加工造粒。首先在145～165℃條件下加入回收聚乙烯和相應(yīng)的物理與化學(xué)增容劑（如EVA及其改性物），與膠粉進(jìn)行熔融塑化混合，接著再加入硫化劑（如硫磺）和其它加工助劑，進(jìn)行共混反應(yīng)生成硫化橡膠粉/聚乙烯基熱塑性彈性體。硫化橡膠粉在熱塑性彈性體中的用量可調(diào)控在40～75％之間變動(dòng)，其中膠粉用量在60%時(shí)綜合性能較好。廢舊聚乙烯塑料具有熱塑性且成本低，故此熱塑性彈性體有良好熱循環(huán)再生加工性和應(yīng)用性能，可以采用塑料的注塑、擠出和壓延加工成型方法，生產(chǎn)代替橡膠和塑料的制品（如橡膠鞋與TPR鞋底）。

2.2 硫化橡膠粉/回收聚丙烯基熱塑性彈性體

硫化橡膠粉/聚丙烯基熱塑性彈性體的制備，是以廢EPDM膠粉（60目，如報(bào)廢汽車的密封條）用特殊的膠粉表面改性劑（如酚醛樹脂）在開煉機(jī)上進(jìn)行表面混合改性處理后得到活化膠粉，接著將活化處理膠粉用適量再生膠進(jìn)行表面包覆改性。然后在高溫塑料造粒機(jī)上（溫度為170～200℃條件下），先加入回收聚丙烯（如汽車保險(xiǎn)桿）和物理化學(xué)相容劑（馬來酸酐接枝聚丙烯）共混熔融后，再加入表面包覆改性膠粉、硫化劑（DCP）、防老劑等在高溫下進(jìn)行反應(yīng)共混制備硫化橡膠粉／回收聚丙烯基熱塑性彈性體。該熱塑性彈性體不僅強(qiáng)度高而且韌性好，可以采用注塑法生產(chǎn)代橡塑產(chǎn)品（如植物栽培種植盆），在廢棄后可再熱循環(huán)加工利用生產(chǎn)各種產(chǎn)品。

2.3 硫化橡膠粉/回收聚氯乙烯基熱塑性彈性體

硫化橡膠粉/回收聚氯乙烯基熱塑性彈性體的制備，首先對(duì)橡膠鞋底膠粉（120目，廢棄透明橡膠底）進(jìn)行表面改性或接枝處理，目的是改善其與回收聚氯乙烯塑料（如建筑廢棄塑料管）的相容性，然后用丁腈橡膠粉（100目，廢NBR手套）作為增容劑與回收聚氯乙烯粉料和添加劑混合，最后在160～180℃條件下與硫化劑（如TCY）、填充劑等在高溫下用錐形雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共混反應(yīng)制備硫化橡膠粉／回收聚氯乙烯基熱塑性彈性體。該熱塑性彈性體強(qiáng)韌性好，可以生產(chǎn)軟質(zhì)彈性材料，并且用擠出與壓延法生產(chǎn)高彈性卷材和密封條產(chǎn)品代替類似的硫化橡膠板卷材或PVC塑料密封條。

此外，各種回收的硫化橡膠粉還可與其它回收塑料、彈性體（如ABS、PS、TPE和TPR等）通過高溫直接反應(yīng)共混制備各種性能膠粉熱塑性彈性體，生產(chǎn)不同用途熱塑性彈性體滿足產(chǎn)品使用要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

硫化橡膠粉基熱塑性彈性體是廢舊橡膠回收利用中膠粉高值化利用的一種最有前景的應(yīng)用新型環(huán)保材料。由于其主要材料來源為廢舊橡膠與回收塑料，具有資源再生與環(huán)境保護(hù)的雙重生活效益。其以硫化橡膠粉為主體材料并添加回收塑料，通過高溫直接反應(yīng)共混法來制備，具有生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單且成本低的優(yōu)點(diǎn)，按塑料熱加工方法成型，邊角料和廢棄后可循環(huán)再加工利用，是一種性能介于橡膠與塑料之間新型彈性材料。因此，該材料可作為橡膠或塑料工業(yè)的原料環(huán)保替代品，應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊。國(guó)內(nèi)橡塑材料回收企業(yè)對(duì)環(huán)保型硫化橡膠粉基熱塑性彈性體的研究開發(fā)與生產(chǎn)應(yīng)用足夠重視，在橡塑企業(yè)向環(huán)保產(chǎn)品發(fā)展轉(zhuǎn)型之際，硫化橡膠粉基熱塑性彈性體的加工應(yīng)用問題值得關(guān)注。

劉玉強(qiáng)，男，（1963年～），研究員。主要從事橡膠、塑料和回收高分子材料的配合與加工應(yīng)用研究工作。

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