廢舊輪胎膠粉改性及其與氯化高聚物的共混性能.pdf

1、廢舊橡膠是固體廢棄物的一種,其數(shù)量在廢舊高分子材料中居第二位。用廢舊橡膠生產(chǎn)精細膠粉已成為廢舊橡膠再利用的主導方向。廢膠粉的應用范圍較廣,其中利用廢膠粉制備膠粉/樹脂熱塑性彈性體或共混物是減少廢舊橡膠污染的有效途徑之一,但廢膠粉與其他樹脂的相容性較差,不經(jīng)改性直接與樹脂共混,會導致共混材料的力學性能急劇下降。因此,本文采用多種方法對廢膠粉進行了表面改性,并與極性樹脂PVC或CPE共混,最終制得性能較好的共混材料。
　　 本論文的

2、主要研究內容和成果如下:
　　 一、常壓下溶液法氯磺化聚乙烯的制備在常壓下,以氯化聚乙烯CPE為原料,硫酰氯為氯磺化試劑,氯仿為溶劑,并以吡啶作為助催化劑,制備了硫含量約為1％的氯磺化聚乙烯。主要考察了吡啶和硫酰氯的用量對氯磺化聚乙烯硫含量、氯含量的影響。并對反應產(chǎn)物進行紅外光譜圖分析,進一步證實了產(chǎn)物氯磺化聚乙烯結構中磺酰氯基團的存在。
　　 二、氯化膠粉與PVC共混材料的研究以氯含量0～14％的氯化改性膠粉和PVC樹

3、脂為主要原料,制備了氯化膠粉/PVC共混材料。主要考察了氯化膠粉的添加量、氯化膠粉的氯含量、DOP的添加量、不同第三組分的加入對共混物力學性能及耐溶脹性能的影響。得到了氯化膠粉/PVC共混物的最佳配方:氯化膠粉氯含量8％左右,添加量20 phr,增塑劑DOP用量30～40 phr,此時制得的共混材料具有較佳的綜合力學性能。氯化膠粉的加入,也增強了共混材料的耐溶脹性能。在最佳配方的基礎下,再加入5Phr的第三組分CPE,可進一步提高氯化膠

4、粉/PVC共混材料的綜合力學性能。
　　 三、不同改性膠粉/PVC共混材料的研究分別對原膠粉或氯化膠粉進行了如下改性:用硫酰氯對膠粉進行氯化改性;14％氯化膠粉經(jīng)堿解改性;用不同聚合物溶液對氯含量7.9％氯化膠粉和原膠粉進行包裹改性。主要考察了上述改性方法對改性膠粉/PVC共混材料力學性能的影響。結果表明,硫酰氯制得的氯化膠粉僅提高了共混材料的拉伸強度和撕裂強度;14％氯化膠粉經(jīng)堿解后所得共混材料的力學性能較堿解前變差;7.9％

5、氯化膠粉經(jīng)CPP溶液包裹改性后使得共混材料的綜合力學性能得到改善;原膠粉經(jīng)CPE、CPP、CEVA溶液改性后,所得改性膠粉/PVC共混材料的拉伸性能和撕裂性能都有一定提高,但沖擊性能變差。
　　 四、氯化/氯磺化改性膠粉的制備及其與PVC共混材料的性能以硫酰氯為氯化試劑,采用固相法制備了氯含量在4％～17.4％,硫含量在0.1％～0.7％之間的氯化/氯磺化改性膠粉。通過實驗找到了制備氯化/氯磺化膠粉的適宜條件:反應溫度70℃、偶

6、氮二異丁腈引發(fā)劑的用量約為膠粉用量的0.8％左右,反應時間8h,在較小的壓力下,通過控制硫酰氯的用量可以制備不同氯含量和硫含量的氯化/氯磺化改性膠粉。采用紅外光譜對產(chǎn)物進行分析,進一步證實了氯化/氯磺化膠粉結構中C-Cl鍵和-SO2Cl基團的存在。將該改性膠粉與PVC共混后,所得氯化/氯磺化膠粉/PVC共混材料的拉伸強度和撕裂強度都有一定的提高,其中撕裂強度增大的較為顯著。
　　 五、溴化膠粉的制備及其與CPE共混材料的研究以氫

7、溴酸與雙氧水反應生成的溴為溴化劑,通過水相懸浮法對膠粉進行溴化改性,制各了不同溴含量的溴化膠粉。采用紅外、熱重、表面接觸角表征手段對溴化膠粉進行表征分析,結果表明,用上述水相懸浮法對膠粉進行溴化改性是切實可行的;溴化膠粉的溴含量越大,則其熱穩(wěn)定性變差;原膠粉經(jīng)溴化改性后,溴化膠粉的表面極性和親水性在一定程度上得到了提高。溴化改性膠粉代替無機填料與CPE共混,當添加量為30份時,所得溴化膠粉/CPE共混材料仍具有較佳的綜合力學性能,幾乎與