[发明专利]一种表面卤化改性硫化橡胶粉／聚氯乙烯共混复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面卤化改性硫化橡胶粉/聚氯乙烯共混复合物的制备方法，属于废橡胶的再生利用领域。 

背景技术

随着人类社会现代化的进程，全世界范围内汽车使用日益广泛，使得以车用轮胎为主体的橡胶制品用量逐年递增。随之而来的便是每天都有大量废旧轮胎产生。这些废弃橡胶制品，在自然条件下很不容易降解，如果任其堆放，不仅占据大量可贵的土地，而且还滋生蚊虫，影响环境卫生和人文景观。另一方面，橡胶本身是一类比较稀缺的材料，即使是废弃橡胶制品，仍保留着较好的弹性体特征，如果不对这些废旧硫化橡胶材料加以合理的利用，也是一种资源的巨大浪费。 

废旧硫化橡胶的开发利用已经持续了几十年，并取得了不可否认的成果，其中最被人们所熟悉的便是再生橡胶的制备和应用。众所周知，再生橡胶是利用废弃的硫化橡胶，通过粉碎、加热、机械剪切处理，并结合有机多硫化物(再生活化剂)的链转移作用，使橡胶废弃物从弹性状态，“还原”成塑性和粘性状态，橡胶的结构也从三维网络降解为支链结构和线型结构。这就是此前许多国家已沿用了几十年的“高温脱硫”工艺。经过“脱硫工艺”得到的再生橡胶，在硫化条件下与硫磺或其它硫化剂作用重新形成交联结构，得到较低级的弹性体制品。在生产实践中，将少量再生橡胶与原始生橡胶混合使用，可以满足某些中低级制品的需要。然而，这种依靠高温脱硫方式制备再生橡胶的工艺，不仅能耗很高，而且还由于产生废水、废气，形成严重的二次污染。近年来，随着能源日趋紧张和环境保护意识不断增强，上述传统的“再生橡胶”方法已经陆续被限制，该工艺在有些发达国家已经淘汰。 

目前，硫化橡胶粉产品的发展方向主要在几个方面： 

1)非表面改性胶粉粉体产物。这类胶粉的制备是依靠破碎机械将废弃硫化橡胶制品先制成合适的碎块，然后在低温或常温下通过研磨或粉碎设备将硫化橡胶碎块进一步制成合适细度的粉体。这种仅仅依靠物理方法得到的硫化橡胶粉，其表面基本上仍是三维 网络结构，表面活性较低，它们与生橡胶或其它高分子材料的结合力较小，一般情况下很难有吸引人的用途。为了提高此类胶粉的表面活性，可将胶粉尽可能的粉碎，使之成为粒度非常细小(粒径小到几微米，甚至接近纳米级)的粉体。由于粉体的颗粒越小，其比表面积就越大，所具有的表面活性就越大，于是在橡胶配方体系中胶粉粒子与橡胶高分子之间通过物理吸附和分子间力而产生的结合力就越强，由此获得比较良好的制品性能。如中国专利CN00813897.4以及CN00106144.5；CN201020172641.2；CN201020172635.7：美国专利US2005107484(A1)等文献提出了一些制备精细或超精细硫化胶粉体的工艺方法以及应用实例。这些方法的特点在于通过设备的改进或工艺的调整，将硫化橡胶制备成尽可能细小的粉体材料。但是，在粉体材料加工行业中有一项规律，即无论设备和工艺怎样改进，要想获得超微细的粉体材料，都跨越不了高能耗和高成本这道坎，硫化胶粉的情况也是这样。要想得到更细小的粉体，就要进行更多的粉碎次数，相应的能耗就更高；而且，随之而来的粉体输送、分级、循环等工作量就更为繁复，同时还要兼顾超细粉尘飞扬带来的环境治理，其操作成本肯定低不下来。因此，单纯依靠降低胶粉的粒径，肯定不太经济。 

2)表面机械-化学法改性 

在再生活化剂或塑解剂参与下，将硫化胶粉放在炼胶机或双螺杆挤出机中进行反复的机械剪切，使硫化胶粉表面部分发生S-S键和S-C键的断裂，如此得到局部“脱硫”的胶粉改性物。如中国专利CN201020000817.6以及CN201020000819.5所描述的工艺方法。这类经过所谓机械-化学法改性的胶粉产品，其表面产生了与生橡胶结合的条件，可以将其部分添加到生橡胶配方中，制备人们所需要的橡胶制品。但是，此类方法的最大特征就是胶粉要进行多次反复的机械剪切或碾压。因此，若要实施机械-化学法改性胶粉批量生产，机械能耗还是非常高的。 

3)胶粉表面的化学改性