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CN108503919A - 一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖及其制备方法 - Google Patents

一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖及其制备方法 Download PDF

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CN108503919A CN201810298346.2A CN201810298346A CN108503919A CN 108503919 A CN108503919 A CN 108503919A CN 201810298346 A CN201810298346 A CN 201810298346A CN 108503919 A CN108503919 A CN 108503919A
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Abstract

本发明公开了一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其是由下述重量份的原料制得：废轮胎橡胶颗粒50‐65，废塑料25‐35，聚酰胺树脂20‐30，改性白炭黑5‐8，聚合松香2‐4，酚醛树脂3‐6，氧化锌1‐3，硫磺0.5‐1。本发明借助借助于聚酰胺树脂良好的胶合能力及机械剪切表面改性作用，经过一次混炼过程和二次混炼过程并经过硫化成型制得，其各组分之间结合紧密，形成交联网状结构，同时其各组分之间分散均匀，共同协同作用，因此得到的产品具有均一、稳定性高的特点，强度高，而且抗老化性能强、耐候性好，价格低廉，绿色环保，使用寿命长，经济实用。

Description

一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性沥青技术领域，尤其涉及一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，对橡胶的需求也在提升，废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。与此同时，随着塑料制品的使用量增加，大量废塑料的产生也对环境造成了严重的危害。
传统橡胶地砖仅仅采用废橡胶颗粒添加污染性的助剂及粘合剂，压合制成，因通过简单的粘合压合制成，其之间结合较松散，使用寿命较短，同时污染的助剂及粘合剂对环境造成了二次污染，橡胶也易环境的腐蚀老化，强度也较低。因此急需寻求一种环保型高强度抗老化的废橡塑地砖制备方法已迫在眉睫。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种价格低廉，均一、稳定性高，环保型高强度抗老化的废橡塑地砖及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖，由下述重量份的原料制得：
废轮胎橡胶颗粒50‐65，废塑料25‐35，聚酰胺树脂20‐30，改性白炭黑5‐8，聚合松香2‐4，酚醛树脂3‐6，氧化锌1‐3，硫磺0.5‐1。
所述废轮胎橡胶颗粒为废旧轮胎采用拉丝机除去主要钢丝后结合双轴撕碎机破胶制得的胶块后然后经过细碎机、钢丝分离机及纤维除尘设备破碎分离后得到所需废轮胎橡胶颗粒，其直径为5‐8mm。
所述废塑料为传统废旧塑料经过塑料破碎机破碎后输送至塑料螺杆挤出造粒机中造粒得到颗粒状废塑料，其直径为3‐5mm。
所述改性白炭黑为采用木质素与白炭黑经过快速搅拌均匀后在惰性气体环境中高温炭化制得的碳包覆白炭黑。
所述的一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废轮胎橡胶颗粒、废塑料及聚酰胺树脂置于带有搅拌装置的反应釜中，在一定条件下混合均匀并初步预热后得到混合胶料；
(2)一次混炼即将步骤(2)中混合胶料输送至连续密炼机中即废旧橡胶颗粒经过剪切断硫后与废塑料和聚酰胺树脂复合后得到废橡塑复合材料；
(3)二次混炼即然后依次向连续密炼机中加入改性白炭黑、酚醛树脂混炼一段时间后，依次加入聚合松香、氧化锌、硫磺，在一定条件下混炼得到废橡塑混炼胶料；
(4)将步骤(3)中混炼胶料置于橡胶砖模具中模压成型即得所需环保型高强度抗老化废橡塑地砖。
所述步骤(1)中反应釜中温度为60‐75℃，搅拌速度为300‐500r/min，搅拌时间为5‐10min；步骤(2)中密炼机中温度为150‐180℃，密炼机转速为750‐900r/min，时间为10‐15min；步骤(3)中密炼机中温度100‐130℃，转速为400‐500r/min，时间15‐30min；步骤(4)中温度控制在90‐100℃，时间20‐30min。
优选，步骤(1)中反应釜中温度为68℃，搅拌速度为385r/min，搅拌时间为7min；步骤(2)中密炼机中温度为172℃，密炼机转速为830r/min，时间为12min；步骤(3)中密炼机中温度119℃，转速为456r/min，时间22min；步骤(4)中温度控制在95℃，时间26min。
本发明的优点是：
1.借助于聚酰胺树脂因分子中具有氨基、羰基、酰胺基等极性基，因此对于表面改性的橡胶和塑料具有的良好的胶合性能，成为机械剪切作用表面改性的废旧橡胶颗粒与废塑料更加紧密结合的中间桥梁，增强了废橡胶和废塑料之间的相容性，同时具有坚韧、柔软性、结合力强，耐磨，耐油，耐水，抗酶菌等性能，也增强混合胶料的综合性能；
2.添加改性白炭黑和酚醛树脂对于混合胶料起到补强作用，同时改性白炭黑也促进了其在废橡塑混合胶料中的分散性，增强了废橡塑混合胶料的强度，聚合松香与传统松香相比具有硬度高，抗水性强，相容性好，抗老化性优等特点，有效改善废橡塑地砖的强度、抗水性、抗老化性；
3.该废橡塑地砖是经过一次混炼过程和二次混炼过程并经过硫化成型制得，其各组分之间结合紧密，形成交联网状结构，同时其各组分之间分散均匀，共同协同作用，因此得到的产品具有均一、稳定性高的特点，强度高，而且抗老化性能强、耐候性好，价格低廉，绿色环保，使用寿命长，经济实用。
具体实施方式
实施例1
一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖，由下述重量份的原料制得：
废轮胎橡胶颗粒55，废塑料32，聚酰胺树脂22，改性白炭黑6，聚合松香3.5，酚醛树脂4，氧化锌1.5，硫磺0.7。
所述的一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将废轮胎橡胶颗粒、废塑料及聚酰胺树脂置于带有搅拌装置的反应釜中，在一定条件下混合均匀并初步预热后得到混合胶料，其中反应釜中温度为68℃，搅拌速度为385r/min，搅拌时间为7min；
(2)一次混炼即将步骤(2)中混合胶料输送至连续密炼机中即废旧橡胶颗粒经过剪切断硫后与废塑料和聚酰胺树脂复合后得到废橡塑复合材料，其中密炼机中温度为172℃，密炼机转速为830r/min，时间为12min；
(3)二次混炼即然后依次向连续密炼机中加入改性白炭黑、酚醛树脂混炼一段时间后，依次加入聚合松香、氧化锌、硫磺，在一定条件下混炼得到废橡塑混炼胶料，其中密炼机中温度119℃，转速为456r/min，时间22min；
(4)将步骤(3)中混炼胶料置于橡胶砖模具中模压成型即得所需环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其中温度控制在95℃，时间26min。
上述制得的环保型高强度抗老化废橡塑地砖性能如下：
拉伸强度：35.5MPa；
撕裂强度：550N。
扯断伸长率：585％；
热老化(80℃×96h)：拉伸强度保持率：89％，撕裂强度保持率90％，扯断伸长率保持率：84％。
实施例2
一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖，由下述重量份的原料制得：
废轮胎橡胶颗粒60，废塑料28，聚酰胺树脂26，改性白炭黑7，聚合松香2.6，酚醛树脂3.8，氧化锌2，硫磺0.8。
所述的一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将废轮胎橡胶颗粒、废塑料及聚酰胺树脂置于带有搅拌装置的反应釜中，在一定条件下混合均匀并初步预热后得到混合胶料，其中反应釜中温度为68℃，搅拌速度为385r/min，搅拌时间为7min；
(2)一次混炼即将步骤(2)中混合胶料输送至连续密炼机中即废旧橡胶颗粒经过剪切断硫后与废塑料和聚酰胺树脂复合后得到废橡塑复合材料，其中密炼机中温度为172℃，密炼机转速为830r/min，时间为12min；
(3)二次混炼即然后依次向连续密炼机中加入改性白炭黑、酚醛树脂混炼一段时间后，依次加入聚合松香、氧化锌、硫磺，在一定条件下混炼得到废橡塑混炼胶料，其中密炼机中温度119℃，转速为456r/min，时间22min；
(4)将步骤(3)中混炼胶料置于橡胶砖模具中模压成型即得所需环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其中温度控制在95℃，时间26min。
上述制得的环保型高强度抗老化废橡塑地砖性能如下：
拉伸强度：36.3MPa；
撕裂强度：565N。
扯断伸长率：603％；
热老化(80℃×96h)：拉伸强度保持率：90％，撕裂强度保持率91％，扯断伸长率保持率：85％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
废轮胎橡胶颗粒50‐65，废塑料25‐35，聚酰胺树脂20‐30，改性白炭黑5‐8，聚合松香2‐4，酚醛树脂3‐6，氧化锌1‐3，硫磺0.5‐1。
2.根据权利要求1所述的环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其特征在于，所述废轮胎橡胶颗粒为废旧轮胎采用拉丝机除去主要钢丝后结合双轴撕碎机破胶制得的胶块后然后经过细碎机、钢丝分离机及纤维除尘设备破碎分离后得到所需废轮胎橡胶颗粒，其直径为5‐8mm。
3.根据权利要求1所述的环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其特征在于，所述废塑料为传统废旧塑料经过塑料破碎机破碎后输送至塑料螺杆挤出造粒机中造粒得到颗粒状废塑料，其直径为3‐5mm。
4.根据权利要求1所述的环保型高强度抗老化废橡塑地砖，其特征在于，所述改性白炭黑为采用木质素与白炭黑经过快速搅拌均匀后在惰性气体环境中高温炭化制得的碳包覆白炭黑。
5.根据权利要求1‐4所述的环保型高强度抗老化废橡塑地砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废轮胎橡胶颗粒、废塑料及聚酰胺树脂置于带有搅拌装置的反应釜中，在一定条件下混合均匀并初步预热后得到混合胶料；
(2)一次混炼即将步骤(2)中混合胶料输送至连续密炼机中即废旧橡胶颗粒经过剪切断硫后与废塑料和聚酰胺树脂复合后得到废橡塑复合材料；
(3)二次混炼即然后依次向连续密炼机中加入改性白炭黑、酚醛树脂混炼一段时间后，依次加入聚合松香、氧化锌、硫磺，在一定条件下混炼得到废橡塑混炼胶料；
(4)将步骤(3)中混炼胶料置于橡胶砖模具中模压成型即得所需环保型高强度抗老化废橡塑地砖。
6.根据权利要求5所述的环保型高强度抗老化废橡塑地砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应釜中温度为60‐75℃，搅拌速度为300‐500r/min，搅拌时间为5‐10min；步骤(2)中密炼机中温度为150‐180℃，密炼机转速为750‐900r/min，时间为10‐15min；步骤(3)中密炼机中温度100‐130℃，转速为400‐500r/min，时间15‐30min；步骤(4)中温度控制在90‐100℃，时间20‐30min。
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