一种可循环利用的橡塑发泡材料及其制备方法和回收方法技术

本发明专利技术提出了一种可循环利用的橡塑发泡材料及其制备方法和回收方法。本发明专利技术包括以下原料：三元乙丙橡胶40

【技术实现步骤摘要】
一种可循环利用的橡塑发泡材料及其制备方法和回收方法


[0001]本专利技术涉及发泡材料的
，特别是指一种可循环利用的橡塑发泡材料及其制备方法和回收方法。

技术介绍

[0002]三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种，以EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)表示，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异。EPDM发泡材料在汽车工业、建筑业和船舶工程中广泛地用于密封、缓冲减振、吸音隔音和吸水等方面。EPDM发泡材料通常是以塑料作为连续相以橡胶作为分散相采用动态硫化工艺制备而成的高分子弹性体材料，又称为热塑性硫化橡胶(TPV)。
[0003]中国专利CN112745681A公开了一种可注塑发泡的TPV材料，并给出了这种可注塑发泡的TPV材料包括以下重量份的组分：低熔指PP树脂5
‑
15份、高熔指PP树脂10
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20份、EPDM橡胶20
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30份、SEBS弹性体10
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20份、石蜡油30
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40份、硫化剂0.3
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1.2份、硫化促进剂0.5
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1份、抗氧剂0.3
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0.6份、光稳定剂0.3
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0.8份、润滑剂0.2
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0.5份和发泡母粒1
‑
3份；将低熔指PP树脂、高熔指PP树脂、EPDM橡胶、硫化促进剂、抗氧剂、光稳定剂混合后加至双螺杆挤出机的主喂料口，在双螺杆挤出机的第3螺筒加入石蜡油，在双螺杆挤出机的第6螺筒加入硫化剂，熔融混合，挤出造粒，得到第一TPV粒料；将第一TPV粒料、SEBS弹性体、润滑剂混合之后加至双螺杆挤出机，经熔融挤出造粒，得到第二TPV粒料；将发泡剂母粒与第二TPV粒料混合均匀，得到TPV材料。这种方法所得的TPV材料具有很好的发泡效果，发泡后硬度较低，泡孔均匀，发泡倍率≥1.2；但是，这种可注塑发泡的TPV材料密度仍偏大，使用成本高，而且，这种可注塑发泡的TPV材料回收后无法再进行发泡，资源浪费严重。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可循环利用的橡塑发泡材料及其制备方法和回收方法，旨在解决现有技术中的TPV发泡材料密度偏大以及回收后无法再制成发泡材料使其再利用困难从而导致其成本高和资源浪费严重的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]在一个方面，本专利技术的一种可循环利用的橡塑发泡材料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶40
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65份，聚丙烯或丙烯共聚物30
‑
40份，氯磺化聚乙烯5
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25份，填料10
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25份，增塑剂5
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40份，增容剂2
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7份，吸酸剂2
‑
5份，稳定剂1
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2.5份，防老剂1
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2份，硫化剂1.3
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2份，硫化促进剂0.6
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1.1份。
[0007]本专利技术以三元乙丙橡胶(EPDM)为主料，充分利用了三元乙丙橡胶优异的耐臭氧性、耐热性和耐候性，同时，EPDM经过预处理再与氯磺化聚乙烯(CSM)共混，解决了EPDM由于分子结构本身的原因，存在的互黏性和自黏性较差以及耐油性、阻燃性、气密性较差和硫化速率慢等缺点；本专利技术还以塑料相——聚丙烯或丙烯共聚物为支撑，塑料相在橡塑发泡材
料制备过程中充当固定相，充分支撑了橡塑发泡材料的稳定性，而且，塑料相还为橡塑发泡材料提供了可以循环回收的特性；三元乙丙橡胶、聚丙烯或丙烯共聚物以及氯磺化聚乙烯相互作用，相辅相成，所得的橡塑发泡材料具有超低密度，密度小于0.1g/cm3，导热系数低，压缩永久变形小，25℃24h下的压缩永久形变小于25％，可广泛应用于汽车配件、建筑材料、铁路运输、地铁工程、管道输送等领域，可循环回收，循环回收过程中不用添加任何助剂，回收方便，可以得到同样低密度的橡塑发泡材料。
[0008]作为一种优选的实施方案，所述填料为阻燃型填料，所述阻燃型填料为气凝胶、硼酸锌和炭黑按照重量比为1
‑
3:4
‑
12:4
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10组成的混合物。本专利技术选用阻燃型填料，不仅提高橡塑发泡材料的力学性能，同时还使其具备阻燃性能；首先，气凝胶的加入可以阻隔一定的热量，降低材料的热扩散速率，减缓燃烧时的热传递；气凝胶还是一种纳米填料，在发泡过程中可以承担成核剂的作用，有助于发泡和泡孔更均匀；另外，硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好；其次，炭黑与橡胶结合性好，可以提高发泡材料的力学性能。本专利技术将这三种填料混合使用得到的阻燃型填料，加入胶料中，添加较少的量就能够显著提高材料的阻燃性能，同时又不影响材料的发泡效果。本专利技术的增塑剂优选使用石蜡油。
[0009]作为一种优选的实施方案，所述增容剂为乙烯醋酸乙烯酯橡胶和/或氯化聚乙烯橡胶。本专利技术中三元乙丙橡胶与氯磺化聚乙烯相容性差，增容剂的使用，解决了三元乙丙橡胶与氯磺化聚乙烯相容性差的问题；本专利技术的乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)或氯化聚乙烯(CM)增容作用力强，可以与三元乙丙橡胶以及氯磺化聚乙烯紧密结合，从而促进三元乙丙橡胶与氯磺化聚乙烯相容；同时，这种乙烯醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和氯化聚乙烯(CM)本身的阻燃性较好，进一步提高了橡塑发泡材料的阻燃性能。
[0010]作为一种优选的实施方案，所述硫化剂为1
‑
2重量份的硫磺和0.2
‑
1重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆组成的混合物；所述硫化促进剂为N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆中的任意一种或几种。本专利技术采用复合硫化剂，硫磺(S)促进三元乙丙橡胶(EPDM)硫化，四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)促进氯磺化聚乙烯(CSM)硫化，这种复合硫化剂针对性强，硫化效果好；本专利技术避免使用过氧化物硫化体系，由于过氧化物会对聚丙烯有交联和降解的作用，一旦使用过氧化物，会影响橡塑发泡材料的可回收性能；本专利技术中塑料相没有交联，仅仅是橡胶相发生硫化交联。本专利技术中硫化促进剂为N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑(DM)或二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)。
[0011]在另一个方面，本专利技术的一种可循环利用的橡塑发泡材料的制备方法，包括以下步骤：S1胶料混炼1)三元乙丙橡胶的预处理取三元乙丙橡胶，添加部分防老剂，于100
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120℃下，混炼1
‑
5min，出料，下片，等离子体或辐照处理，得预处理后的三元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可循环利用的橡塑发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶40
‑
65份，聚丙烯或丙烯共聚物30
‑
40份，氯磺化聚乙烯5
‑
25份，填料10
‑
25份，增塑剂5
‑
40份，增容剂2
‑
7份，吸酸剂2
‑
5份，稳定剂1
‑
2.5份，防老剂1
‑
2份，硫化剂1.3
‑
2份，硫化促进剂0.6
‑
1.1份。2.根据权利要求1所述的可循环利用的橡塑发泡材料，其特征在于：所述填料为阻燃型填料，所述阻燃型填料为气凝胶、硼酸锌和炭黑按照重量比为1
‑
3:4
‑
12:4
‑
10组成的混合物。3.根据权利要求1所述的可循环利用的橡塑发泡材料，其特征在于：所述增容剂为乙烯醋酸乙烯酯橡胶和/或氯化聚乙烯橡胶。4.根据权利要求1所述的可循环利用的橡塑发泡材料，其特征在于：所述硫化剂为1
‑
2重量份的硫磺和0.2
‑
1重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆组成的混合物；所述硫化促进剂为N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、2,2'
‑
二硫代二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆中的任意一种或几种。5.一种根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的可循环利用的橡塑发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1胶料混炼1)三元乙丙橡胶的预处理取三元乙丙橡胶，添加部分防老剂，于100
‑
120℃下，混炼1
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5min，出料，下片，等离子体或辐照处理，得预处理后的三元乙丙橡胶；2)胶料A的制备取氯磺化聚乙烯、增容剂、吸酸剂、稳定剂、剩余的防老剂以及步骤1)所得的预处理后的三元乙丙橡胶，于100
‑
120℃下，混炼1
‑
5min，得胶料A；3)胶料B的制备取填料、增塑剂以及步骤2)所得的胶料A，于100
‑
120℃下，继续混炼1
‑
5min，出料，下片，得胶料B；4)胶料C的制备取聚丙烯或丙烯共聚物以及步骤3)所得的胶料B，于150
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180℃下，共混3
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6min，得胶料C；5)胶料D的制备取硫化剂、硫化促进剂以及步骤4)所得的胶料C，于110
‑
13...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜永柱，张振秀，高伟民，
申请(专利权)人：神州节能科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：