[发明专利]固相法制备氯化/氯磺化胶粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备氯化/氯磺化改性废胶粉的新工艺，它是以硫酰氯为氯化剂，基于气固相反应制备氯化/氯磺化胶粉的新方法。通过废胶粉的表面改性，提高了胶粉的表面极性及其与极性树脂PVC的相容性。将由该法制得的氯化/氯磺化废胶粉与PVC共混，制备了具有优良力学性能的改性胶粉/PVC热塑性弹体，以实现废胶粉的资源化利用。 

背景技术

随着机动车辆的普及和广泛使用，越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”正在威胁着地球的生存环境，并引起一系列的全球环境和公共安全问题。实际上，废旧汽车轮胎是可回收和循环利用的宝贵资源，在发达国家，生产废胶粉是废旧轮胎回收利用的主要途径。在废胶粉应用技术中，制备废胶粉/树脂热塑性弹性体是一项非常有前景的技术。但是由于废胶粉表面极性小，表面能低，如果未经处理就掺入到树脂中，容易导致共混物的物理机械性能下降，这个问题在很大程度上限制了废胶粉在树脂中的应用。通过对废胶粉进行表面改性，可以增大其表面极性和活性，从而提高其与树脂材料的界面相容性，达到改善共混物力学性能和使用效果的目的。尤其当废胶粉与极性PVC树脂共混时，更需要增加其表面极性。氯化/氯磺化改性技术是一种提高废胶粉表面极性的有效方法，氯化/氯磺化胶粉与PVC树脂的极性和溶解度参数比较相近，从而显著提高了二者的相容性。目前，文献报道的氯化废胶粉生产方法有水相悬浮法，溶液浸渍法等。水相悬浮法采用氯气作为氯化剂，将废胶粉分散在水相中形成液固混浆，然后进行氯化反应。氯化反应完成后，氯化产物再经水洗，干燥等工序，制得氯化废胶粉。该法通常在制备氯化度较高的氯化废胶粉时使用，反应时间较长，干燥成本高，并且有大量低浓度副产盐酸和废水产生。溶液浸渗法采用三氯异腈尿酸为氯化剂，以甲醇为溶剂，将废胶粉浸渍在它们的混合溶液中反应，氯化产物经过滤、水洗、干燥等工序，制得氯化废胶粉，该法制得的氯化胶粉氯含量偏低，氯化 剂成本高，而且使用甲醇等有机溶剂。因此，上述两种方法都不符合节能减排的技术要求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种生产工艺简单，氯化试剂廉价易得，产品无干燥成本，无大量稀酸废水排放的废胶粉表面改性技术，即通过气固相反应法制备氯化/氯磺化胶粉的新工艺技术。 

这种以硫酰氯为氯化剂，基于气固相反应制备氯化/氯磺化胶粉的方法，主要包括如下步骤： 

1)按质量将55份废胶粉和0.2-0.6份引发剂经搅拌混合均匀，投入到反应釜中； 

2)按质量将10～42份的硫酰氯也投入反应釜； 

3)在搅拌条件下，将反应釜升温至50～85℃，反应时间5～8小时，反应压力控制在0.6MPa之内，得到氯化/氯磺化胶粉半成品； 

4)反应完毕，用空气吹脱氯化产物中反应副产的氯化氢和二氧化硫，以及未反应的微量硫酰氯。吹脱尾气经液碱吸收后排空，最后，得到氯含量在4％～17.4％，硫含量在0.1～1.0％的氯化/氯磺化胶粉成品。 

进一步，步骤1)中所用废胶粉的颗粒大小为50～200目，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。 

进一步，步骤1)中废胶粉和引发剂的混合质量比为55∶0.4。 

进一步，步骤2)中硫酰氯加入量为21份。 

进一步，步骤3)中的反应温度控制在70℃，反应压力控制在0.2MPa之内。 

按照已有的配方及工艺将上述方法制备的改性废胶粉与PVC树脂共混，制得具有较好力学性能的改性胶粉/PVC热塑性弹性体。所得改性废胶粉同时包含氯化和氯磺化两种改性作用，其中氯磺化改性有助于提高产品的弹性和交联性能，以提高改性胶粉在聚合物复合材料制备中的应用。将该法所得的氯化/氯磺化胶粉与PVC树脂共混，制得了具有优良力学性能的热塑性弹性体，扩大了胶粉的用途，有利于实现胶粉的规模化工业应用。 

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明进行更详细的说明。实施例仅是对本发明的一种说明，而不构成对本发明的限制。实施例是实际应用例子，对于本领域的专业技术人员很容易掌握并验证。如果在本发明的基础上做出某种改变，那么其实质并不超出本发明的范围。实施例中选用的废胶粉为武汉合得利橡胶粉有限公司生产的精细橡胶粉，目数：50-200目，组成：橡胶烃55％，炭黑28-30％，灰分7％，丙酮抽出物8％。 

实施例1