一种回收橡胶制成的复合材料、形成方法及其应用技术

一种回收橡胶制成的复合材料、形成方法及其应用。复合材料由以下重量份的组分组成：热塑性材料10‑80份、回收橡胶胶粉30‑45份、复合环氧树脂15‑18份、聚酯纤维10‑20份、磷酸二卞酯7‑8份、尼龙650 1.5‑2份、硅烷偶联剂2‑3份。形成方法包括以下步骤：（1）回收橡胶磨粉；（2）将回收橡胶胶粉与热塑性材料及其他组分按比例均匀混合；（3）将所述混合料通过撒粉，加热加压形成复合材料。复合材料可以直接作为铺地材料使用，还可以作为铺地材料背底、中间层使用。本发明专利技术的工艺不同于橡胶硫化工艺，可以避免橡胶硫化工艺的缺点，加工工艺简单，对回收橡胶成分稳定性要求低，生产出的复合材料受原材料变动影响小，产品更稳定。

A composite material made of recycled rubber, its forming method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种回收橡胶制成的复合材料、形成方法及其应用
本专利技术涉及橡胶的回收利用领域，特别涉及汽车轮胎回收利用、通过橡胶回收利用制备的复合材料的工艺，及包括该复合材料的产品。具体地，涉及一种回收橡胶制成的复合材料、形成方法及其应用。
技术介绍
21世纪，人类进入知识经济、发展循环经济时代。所谓循环经济，是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式，它要求把经济活动按照自然生态系统的模式组织成一个“资源——产品——再生资源”的物质反复循环流动的过程，使得整个经济系统及生产、消费过程中基本上不产生或者很少产生废弃物，它要求以废旧物资“减量化，无害化，资源化，再使用，再循环”为社会经济活动的行为准则。世界各国正把“发展循环经济”和“建立循环型社会”作为实现可持续发展的重要途径。随着汽车工业的发展，废旧轮胎的生成量也越来越多。据世界环境卫生组织统计，世界废旧轮胎积存量已达30亿条，并以每年约10亿条令人惊诧的数字增长。废旧轮胎作为可资源化的高分子材料的循环、再生利用，已引起世界各国的关注。在发达国家，以废旧轮胎无偿利用，减免税赋，政府补贴，并以扩大资源利用量的立法方式予以支持。展望21世纪，废旧轮胎回收再生利用将是知识经济时期的“E产业”，是国家鼓励发展的充满希望的“朝阳”产业。废旧橡胶再利用的一个主要途径是通过机械粉碎的方法或研磨成胶粉，这是目前多数发达国家废旧橡胶回收利用的主要方式之一。中国在废旧橡胶胶粉制备工艺与设备上达到甚至超过了世界先进水平，但废旧橡胶胶粉的应用领域却发展缓慢，主要原因是废旧橡胶胶粉的应用开发技术滞后。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种回收橡胶制成的复合材料、形成方法及其应用。通过本专利技术，可提供一种工艺简洁、适用范围广、效益高、可循环使用的复合材料，解决了常规橡胶回收硫化工艺的缺点，不产生二次污染，无有害物质释放的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种回收橡胶制成的复合材料，由以下重量份的组分组成：热塑性材料10-80份回收橡胶胶粉30-45份复合环氧树脂15-18份聚酯纤维10-20份磷酸二卞酯7-8份尼龙6501.5-2份硅烷偶联剂2-3份；所述回收橡胶可以是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶或氯丁橡胶，所述热塑性材料可以是PE、PP、EVA、ABS、TPE、TPV、TPR中的一种或多种混合而成，所述热塑性材料的质量百分比为10%-80%；当热塑性材料是PE时，其包含以下重量份的组分：PE主成分65-70份、矽酸钙20-25份、MBS15-30份、顺丁烯二酸酐3-5份、防老剂0.5-0.8份；当热塑性材料是TPR时，其包含以下重量份的组分：TPR主成分60-70份、聚二甲基硅氧烷20-25份、二氧化钛15-20份、改性水合二氧化硅10-15份、乙烯基三甲基硅烷4-5份、十八烷酸锌盐4-5份、防老剂1-3份。优选的，所述回收橡胶胶粉的目数范围为4-200目。在上述任一方案中优选的是，所述复合材料的底面可以增加花纹具有防滑性，可以通过制作复合材料加压时增加底面花纹，也可以通过后期加热或热压花纹，热压花纹可以辊压或模压的方式热压。在上述任一方案中优选的是，复合材料的底面复合一层或多层功能性膜，所述功能性膜具有抗UV、耐摩擦、防滑、增加片材强度以及美观的功能，所述功能性膜由EVA、PE、PP、POE、TPU中的一种或几种复合而成。在上述任一方案中优选的是，所述热塑性材料PE通过以下步骤制备：（1）将矽酸钙在90℃-100℃下干燥4-5h，再按重量配比称取干燥后的矽酸钙和PE主成分一起加入5000-6000r/min的混合装置中，在90℃-100℃的温度下搅拌20-30min，然后冷却至30℃-35℃，待用；（2）向步骤（1）制得的产品中再加入按重量配比称取的MBS、顺丁烯二酸酐和防老剂，继续混合15-20min；（3）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行充分熔融塑化和捏合混炼，熔融温度控制在200℃-220℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得热塑性材料PE。在上述任一方案中优选的是，所述热塑性材料TPR通过以下步骤制备：（1）将聚二甲基硅氧烷、改性水合二氧化硅和TPR主成分搅拌混合均匀，搅拌时间为3-5min，搅拌速度为120-130r/min，并在搅拌过程中将混合液加热至85-90℃，保温25-28min，得到第一物料；（2）将二氧化钛和乙烯基三甲基硅烷加入到反应罐中，在33-350r/min的搅拌速度下于90℃高温中搅拌混合均匀，保温3-4h后制得第二物料；（3）将第一物料、第二物料、十八烷酸锌盐和防老剂混合均匀，然后送至密炼机中混炼9-10h；（4）混炼结束后，让其凝固成型，得到胶粘物，对胶粘物进行切片处理，然后在85-90℃下处理40-50min。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种回收橡胶制成的复合材料的形成方法，包括以下步骤：（1）回收橡胶磨粉：将回收橡胶通过磨粉机磨粉，制作成回收橡胶胶粉；（2）将回收橡胶胶粉与热塑性材料及其他组分按比例均匀混合，形成混合料；（3）将所述混合料通过撒粉，加热加压形成复合材料；加热方式可以选择导热油接触式加热或红外线照射加热的方式；当采用导热油接触式加热时，具体操作为：利用以导热油为加热介质的加热装置，将所述混合料通过撒粉使其在加热装置中自上而下的下落中不断加热，加热温度为140-220℃，然后进入由220--225℃的导热油保温的容器完成配料后进入加压装置。优选的，所述加压可以选择传动式双带压机、定置模具压机或平板压机的方式，所述的加压范围为2-20MPa。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种回收橡胶制成的复合材料的应用，复合材料为之前所述的复合材料，可以直接作为铺地材料使用，在表面进行雕刻、喷印、模压、镶嵌、静电植绒、热转印或粘接的方式改变表面外观；所述复合材料还可以作为铺地材料背底、中间层使用，可以在复合材料表面撒热塑性胶粉，通过红外线加热方式熔化表面热塑性胶粉，然后压合表面层。在上述任一方案中优选的是，热塑性胶粉可以是PE、PP、EVA中的一种或多种混合而成；所述表面层可以是PP、PET、PA6、麻、玻纤等纤维一种或多种混合，通过梳理成网、气流成网、熔喷工艺、针刺或热粘合的方式形成的无纺表面层；或PP、PET或PA6的纱线通过簇绒工艺形成的表面层；或机织或编织工艺形成的表面层。本专利技术的有益效果为：1.通过本专利技术，提供一种工艺简洁、适用范围广、效益高、可循环使用的复合材料，解决了常规橡胶回收硫化工艺的缺点，不产生二次污染，无有害物质释放的问题。2.本专利技术的工艺不同于橡胶硫化工艺，可以避免橡胶硫化工艺的缺点，加工工艺简单，对回收橡胶成分稳定性要求低，生产出的复合材料受原材料变动影响小，产品更稳定。3.本专利技术的复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：/n热塑性材料 10-80份/n回收橡胶胶粉 30-45份/n复合环氧树脂 15-18份/n聚酯纤维 10-20份/n磷酸二卞酯 7-8份/n尼龙650 1.5-2份/n硅烷偶联剂 2-3份 ；/n所述回收橡胶可以是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶或氯丁橡胶，所述热塑性材料可以是PE、PP、EVA、ABS、TPE、TPV、TPR中的一种或多种混合而成，所述热塑性材料的质量百分比为10%-80%；/n当热塑性材料是PE时，其包含以下重量份的组分：PE主成分65-70份、矽酸钙20-25份、MBS15-30份、顺丁烯二酸酐3-5份、防老剂0.5-0.8份；/n当热塑性材料是TPR时，其包含以下重量份的组分：TPR主成分60-70份、聚二甲基硅氧烷20-25份、二氧化钛15-20份、改性水合二氧化硅10-15份、乙烯基三甲基硅烷4-5份、十八烷酸锌盐4-5份、防老剂1-3份。/n...

【技术特征摘要】
1.一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
热塑性材料10-80份
回收橡胶胶粉30-45份
复合环氧树脂15-18份
聚酯纤维10-20份
磷酸二卞酯7-8份
尼龙6501.5-2份
硅烷偶联剂2-3份；
所述回收橡胶可以是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶或氯丁橡胶，所述热塑性材料可以是PE、PP、EVA、ABS、TPE、TPV、TPR中的一种或多种混合而成，所述热塑性材料的质量百分比为10%-80%；
当热塑性材料是PE时，其包含以下重量份的组分：PE主成分65-70份、矽酸钙20-25份、MBS15-30份、顺丁烯二酸酐3-5份、防老剂0.5-0.8份；
当热塑性材料是TPR时，其包含以下重量份的组分：TPR主成分60-70份、聚二甲基硅氧烷20-25份、二氧化钛15-20份、改性水合二氧化硅10-15份、乙烯基三甲基硅烷4-5份、十八烷酸锌盐4-5份、防老剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，所述回收橡胶胶粉的目数范围为4-200目。


3.根据权利要求1-2所述的一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，所述复合材料的底面可以增加花纹具有防滑性，可以通过制作复合材料加压时增加底面花纹，也可以通过后期加热或热压花纹，热压花纹可以辊压或模压的方式热压。


4.根据权利要求3所述的一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，复合材料的底面复合一层或多层功能性膜，所述功能性膜具有抗UV、耐摩擦、防滑、增加片材强度以及美观的功能，所述功能性膜由EVA、PE、PP、POE、TPU中的一种或几种复合而成。


5.根据权利要求4所述的一种回收橡胶制成的复合材料，其特征在于，所述热塑性材料PE通过以下步骤制备：
（1）将矽酸钙在90℃-100℃下干燥4-5h，再按重量配比称取干燥后的矽酸钙和PE主成分一起加入5000-6000r/min的混合装置中，在90℃-100℃的温度下搅拌20-30min，然后冷却至30℃-35℃，待用；
（2）向步骤（1）制得的产品中再加入按重量配比称取的MBS、顺丁烯二酸酐和防老剂，继续混合15-20min；
（3）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行充分熔融塑化和捏合混炼，熔融温度控制在200℃-220℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得热塑性材料PE。


6...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚乃博，
申请(专利权)人：褚乃博，
类型：发明
国别省市：辽宁;21