一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，物料以重量份数计，包括：EVA废胶粉50～70份、塑解剂0.1～2份、相容剂0.1～5份、无机填料20～40份、分散剂0.1～3份、交联剂0.1～2份和改性剂0.1～3份。本发明专利技术采用预分散填料制备的新型橡胶环保补强预分散填料，通过将超细无机填料、有机改性剂和分散剂的协同作用，以及通过强力共混和热处理使得有机改性剂和分散剂均匀地包覆在超细无机填料的表面，提高了其表面的活性基团，从而提高与橡胶分子链之间的化学吸附作用，提升硫化胶的力学性能，提高无机填料在橡胶制品中的补强作用。工艺操作简单，密闭式的操作减少生产过程中的粉尘污染。过程中的粉尘污染。

【技术实现步骤摘要】
一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法


[0001]本专利技术涉及橡胶
，特别涉及一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法。

技术介绍

[0002]乙烯
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醋酸乙烯共聚物，简称EVA。一般醋酸乙烯(VA)的含量在5％
‑
40％，与聚乙烯(PE)相比，EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装模、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。由于工艺、模具结构等等原因，生产过程中会有如料头、残次品等的废弃料，这些废弃料由于EVA塑料本身成分、原料加工工艺等的原因，作为终端制品的制造企业无法对这些废弃料进行再利用；由于EVA塑料各种牌号、用途的不同所含的醋酸乙烯的比例相差很大，致使集中回收后无法区别醋酸乙烯含量，加上不同制品的废弃料所含的填充剂和其他添加剂不同，面对成分结构千差万别的EVA废弃料，集中回收再生后无法确定用途，也就没有再生价值。传统的做法一般和其他垃圾填埋或进入垃圾发电厂焚烧发电等。然而就其原料的市场价格而言，这些废弃料如果能够再生利用，还是有相当的利用价值的，一埋一烧了之是一种极大的资源浪费。
[0003]此外，随着现代汽车工业的迅猛发展，人们对橡胶制品特别是轮胎的消耗越来越大，我国每年产生的补强材料也逐渐增加，其中用量最大就是N系列炭黑，世界炭黑消费量的89.5％应用于橡胶工业，其中轮胎用占比达67.5％。但是随着N系列炭黑价格的不断攀升，橡胶制品的成本也随之不断增加，给企业带了越来越大的负担，同时N系列炭黑也是一类不可再生资源，不断消耗石油、天然气等资源。
[0004]但是如果将EVA废胶粉直接应用在在橡胶基体中时，由于结构上的差异，在橡胶基体中分散性较差，会产生微相分离现象，补强效果差。因而，开发一类能够实现对橡胶材料基体综合性能存在较强改善效果的、且以废弃EVA废胶粉作为原料的橡胶补强剂具有重要意义。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，其结构简单合理，方便推广。
[0007]一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，所述物料以重量份数计，包括：EVA废胶粉50～70份、塑解剂0.1～2份、相容剂0.1～5份、无机填料20～40份、分散剂0.1～3份、交联剂0.1～2份和改性剂0.1～3份。
[0008]作为优选的，制备方法包括以下步骤：
[0009]S1、通过吨包拆料站将废胶粉投入到料仓缓存罐内，备用；
[0010]S2、将废胶粉输送至高速搅拌设备内，开启搅拌，频率设置为10～50Hz，再加入塑
解剂混合，混合时间为5～60min后，输送至双螺杆挤出机的料斗内，加热到200～250℃使得废胶粉混合物受热软化，再在螺杆剪切元件的作用下使废胶粉延展碎化。
[0011]S3、将S2中塑化后的废胶粉剂再次注入双螺杆挤出机内，在螺杆剪切元件的作用下在双螺杆挤出机的机筒内建立了内压，同时提高加热温度，温度控制在280～400℃，使得双螺杆挤出机里的温度和压力高于所述废胶粉解交联的临界温度和压力，此时选择性打开键能较弱的交联键，同时在双螺杆的热剪切作用下加速解交联反应，从而使得热固型废胶粉的交联键快速完成解交联，转化为热塑性弹性体材料，并通过冷却设备冷却后进行粉碎得到解交联的胶粉。
[0012]S4、将解交联的胶粉输送至高速搅拌设备内，开启搅拌，频率设置为10～50Hz，并设置温度为100～200℃。温度达到后，在搅拌的过程中加入相容剂、无机填料、分散剂、交联剂和改性剂，使其充分的进行混合，混合时间为10～60min。
[0013]S5、通过将步骤S4中的混合物料输送至混炼设备中对混合物进行不断地混炼。
[0014]S6、将步骤S5中已经混炼塑化完成的胶料通过螺杆挤出机进行挤压成型，成型温度为100～200℃，且螺杆机的出料口连接有风冷机，通过风冷机对已经挤压成型的物料进行冷却硬化，最后切粒、整形和包装。
[0015]作为优选的，所述EVA废胶粉为鞋底废胶粉、光伏胶废胶粉、电池粘合剂废胶粉及涂层制品废胶粉中的至少一种，且所述超细无机填料的目数大于40目。
[0016]作为优选的，所述塑解剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯蜡、不饱和脂肪酸锌、聚氧乙烯蜡、聚乙烯醇、聚乙烯蜡中的至少一种。
[0017]作为优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝乙烯
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醋酸乙烯共聚物、乙烯
‑
醋酸乙烯热熔胶、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯辛烯共聚物中的至少一种。
[0018]作为优选的，所述无机填料为裂解炭黑、硅铝炭黑、超细陶土、超细高岭土、纳米碳酸钙、超细云母粉、超细海泡石、超细蒙脱土中的至少一种。
[0019]作为优选的，所述分散剂为聚乙二醇、石蜡、石蜡油、硬脂酸锌、硬质酸钠、硬脂酸、丙烯酸锌中的至少一种。
[0020]作为优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯、α,α
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双(叔丁过氧异丙基)异丙苯、双(叔丁过氧异丙基)苯、叔丁基过氧化氢、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯中的至少一种。
[0021]作为优选的，所述改性剂为双
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[γ
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、焦磷酸酯铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的至少一种。
[0022]作为优选的，所述混炼设备为液压式上顶栓。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术对通过高温高压强剪切作用对EVA废胶粉进行有效的物理解交联，并在塑解剂的作用下有效提高EVA的解交联效率与解交联程度，提高了解交联的EVA废胶粉与橡
胶基体之间的相容性，进而提升了EVA复合材料的补强作用。
[0025](2)本专利技术同时还将超细无机填料、有机改性剂和分散剂等一并加入，以及通过强力共混和热处理使得有机改性剂和分散剂均匀地包覆在超细无机填料和解交联的EVA胶粉表面，并与之表面基团相互反应，提高了其表面的活性基团以及EVA胶粉与无机填料之间的相容性，从而也促进了废胶粉的分散性，从而在混炼过程中提高与橡胶分子链之间的化学吸附作用，同时参与橡胶硫化反应，进一步提升硫化胶的力学性能。
[0026](3)本专利技术通过引入交联剂使得解交联后的EVA材料进行二次交联，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，其特征在于，物料以重量份数计，包括：EVA废胶粉50～70份、塑解剂0.1～2份、相容剂0.1～5份、无机填料20～40份、分散剂0.1～3份、交联剂0.1～2份和改性剂0.1～3份；制备方法包括以下步骤：S1、通过吨包拆料站将废胶粉投入到料仓缓存罐内，备用；S2、将废胶粉输送至高速搅拌设备内，开启搅拌，频率设置为10～50Hz，再加入塑解剂混合，混合时间为5～60min后，输送至双螺杆挤出机的料斗内，加热到200～250℃使得废胶粉混合物受热软化，再在螺杆剪切元件的作用下使废胶粉延展碎化；S3、将S2中塑化后的废胶粉剂再次注入双螺杆挤出机内，在螺杆剪切元件的作用下在双螺杆挤出机的机筒内建立了内压，同时提高加热温度，温度控制在280～400℃，使得双螺杆挤出机里的温度和压力高于所述废胶粉解交联的临界温度和压力，此时选择性打开键能较弱的交联键，同时在双螺杆的热剪切作用下加速解交联反应，从而使得热固型废胶粉的交联键快速完成解交联，转化为热塑性弹性体材料，并通过冷却设备冷却后进行粉碎得到解交联的胶粉；S4、将解交联的胶粉输送至高速搅拌设备内，开启搅拌，频率设置为10～50Hz，并设置温度为100～200℃；温度达到后，在搅拌的过程中加入相容剂、无机填料、分散剂、交联剂和改性剂，使其充分的进行混合，混合时间为10～60min；S5、通过将步骤S4中的混合物料输送至混炼设备中对混合物进行不断地混炼；S6、将步骤S5中已经混炼塑化完成的胶料通过螺杆挤出机进行挤压成型，成型温度为100～200℃，且螺杆机的出料口连接有风冷机，通过风冷机对已经挤压成型的物料进行冷却硬化，最后切粒、整形和包装。2.根据权利要求1所述的一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，其特征在于：所述EVA废胶粉为鞋底废胶粉、光伏胶废胶粉、电池粘合剂废胶粉及涂层制品废胶粉中的至少一种，且所述超细无机填料的目数大于40目。3.根据权利要求1所述的一种利用EVA废胶粉制备橡胶复合预分散母粒的方法，其特征在于：所述塑解剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯蜡、不饱和脂肪酸锌、聚氧乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，宋士玺，沈家锋，邵进，邵彬彬，
申请(专利权)人：安徽瑞邦橡塑助剂集团有限公司，
类型：发明
国别省市：