[发明专利]一种全胶粉泡沫弹性体的制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种以废轮胎胶粉为原料制备全胶粉泡沫弹性体的方法。

(二)背景技术

随着汽车产业的发展，汽车轮胎的报废量在逐年增加，预计全世界每年汽车轮胎报废量在15亿条以上，中国为8000～10000万条/年。汽车轮胎的主要成份为天然橡胶。在石油资源短缺的今天，天然橡胶也成为紧缺资源，价格不断攀升，这样废轮胎胶粉的回收利用成为当今世界的热门话题。

目前废轮胎胶粉的利用主要有：1)与橡胶、塑料、混凝土等材料混合制备新型的材料，如机器垫、路基垫、缓冲垫等各类垫片以及挡泥板、吸音材料、防水卷材、防水涂料、防水密封材料、火车道轨、特殊场合的隔离墙、特殊场合的基座、铺装高等级公路、飞机跑道、油田堵漏、各类鞋底等领域；2)废轮胎胶粉中加入小分子化学品，进行改性后，直接制备成弹性体。有人利用苯肼和ZnCl₂透出胶粉中的硫，脱硫胶粉可以制备成全胶粉弹性体，其拉伸强度能达到3MPa。还有人利用各种橡胶促进剂重新硫化废橡胶粉，使其全胶粉弹性体的拉伸强度可达6～7MPa。然而利用废轮胎全胶粉进行全胶粉泡沫弹性体未见报道。本发明专利利用汽车轮胎废橡胶粉制备活性橡胶粉，并添加新的硫化剂、发泡剂制备一种全胶粉泡沫弹性体，该泡沫弹性体可以应用于鞋的衬里或服装衬里。

(三)发明内容

本发明研究了废轮胎胶粉的特点，以及橡胶发泡的原理，吸收了硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶发泡的优点，创新出一套利用废轮胎胶粉发泡配方以及发泡工艺制备全胶粉的泡沫弹性体的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种全胶粉泡沫弹性体组合物，所述的组合物由如下质量份的组份组成：

废胶粉100-20份，

硫化改性剂2-5份，

ZnO 1.5-3.0份，

硬脂酸2-7份，

硫磺0.5-4份，

环烷油1-6份，

炭黑15-25份，

重钙12-17份，

白土20-26份，

发泡剂H 10-15份，

发泡助剂10-15份；

所述的硫化改进剂是质量比为1∶1-1.5∶1-2∶1-1.5∶1-3的促进剂ZMBT、促进剂CBS、促进剂MBT、促进剂TETD、锌盐的复合物，其中锌盐为ZnCl₂、ZnCO₃或双甲基对苯二甲酸锌(C₁₈H₁₂O₈Zn₂)；

所述的发泡剂H为通用的橡胶H发泡剂，主要成分为二亚硝基五次甲基四胺；发泡剂H的学名为二亚硝基五次甲基四胺，无臭味，但在潮湿情况下有甲醛味；溶于二甲基甲酰胺和二甲亚砜，分解产生气体主要为N₂，另外还含有少量的NO、CO₂、O₂、水和甲醛；

所述的发泡助剂为碳酸氢钠与下列一种或两种以上物质的任意比例的组合：尿素、异戊四醇或聚乙二醇-400。

本发明所述的发泡助剂优选为碳酸氢钠与下例任意之一质量比为1∶1的组合：尿素、异戊四醇或聚乙二醇-400。

本发明优选的组合物由如下质量份的组份组成：

废胶粉80-50份，

硫化改性剂1-3份，

ZnO 1-2份，

硬脂酸3-5份，

硫磺1-3份，

环烷油2-4份，

炭黑17-20份，

重钙13-15份，

白土22-24份，

发泡剂H 12-14份，

发泡助剂12-14份；

所述的硫化改进剂是质量比为1∶1.5∶2∶1.5∶3的促进剂ZMBT、促进剂CBS、促进剂MBT、促进剂TETD、锌盐的复合物，其中锌盐为ZnCl₂、ZnCO₃或双甲基对苯二甲酸锌(C₁₈H₁₂O₈Zn₂)；所述的发泡助剂为碳酸氢钠与下例任意之一质量比为1∶1的组合：尿素、异戊四醇或聚乙二醇-400。

本发明推荐所述的硫化改进剂的优选质量比为1∶1.5∶2∶1.5∶3的促进剂ZMBT、促进剂CBS、促进剂MBT、促进剂TETD、ZnCO₃的复合物。