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废胶粉综合利用前景广阔
2001年22期 发行日期:2006-04-17
废胶粉综合利用前景广阔    再生胶在生产过程中存在二次污染,故发达国家早已很少生产再
    再生胶在生产过程中存在二次污染,故发达国家早已很少生产再生胶。生产废胶粉已成为回收利用废橡胶的主要途径。据统计,我国2000年的废胶粉需求量约15万t,而再生胶的需求量超过40万t。若废胶粉的质量和产量,尤其是价格可以取代再生胶,则其需求量可扩大到60万t/a。一条双向高等级公路,每公里需用的废胶粉量足可消耗1万条废轮胎。    废胶粉按废旧橡胶的来源可分为胎面和杂品胶粉;按胶粉的粒度
    废胶粉按废旧橡胶的来源可分为胎面和杂品胶粉;按胶粉的粒度可分为粗、细、微细、超微细胶粉;按制备工艺又可分为常温和冷冻粉碎胶粉;按胶粉的处理方法还可分为普通、活化或改性胶粉。    废胶粉的种类与其结构和性能有关。如常温粉碎胶粉表面凹凸不
    废胶粉的种类与其结构和性能有关。如常温粉碎胶粉表面凹凸不平,比表面积大,掺用于生胶内吸油快;而低温粉碎胶粉表面平滑,呈锐角状构造。活化改性胶粉因存在不饱和键而能与胶料形成共交联。    一、普通废胶粉
    一、普通废胶粉    1.废胶粉直接成型加工
    1.废胶粉直接成型加工    废胶粉尽管是1种交联网络的硫化胶颗粒,但仍存在一定量的不
    废胶粉尽管是1种交联网络的硫化胶颗粒,但仍存在一定量的不饱和键,因而可以采用硫磺—促进剂交联体系直接进行硫化模压成型,也可采用过氧化物硫化或硫磺-促进剂与过氧化物并用的体系,所得模压品可用作对力学性能要求不苛刻的各类垫片和吸音材料等。    为了掩饰胶粉制品的黑色,可以利用双层复合工艺,在胶粉片材
    为了掩饰胶粉制品的黑色,可以利用双层复合工艺,在胶粉片材上复合模压或层压一层较薄的着色橡胶塑模片,制成装饰性的铺地片材。胶粉直接成型的优点是工艺简单、原材料成本低,其不足之处是只能作为低档次的制品,且模压或层压成型的生产效率不高。    2.制备防水卷材
    2.制备防水卷材    废胶粉与氯化聚乙烯、聚氯乙烯可以制得不同档次的防水卷材。
    废胶粉与氯化聚乙烯、聚氯乙烯可以制得不同档次的防水卷材。其特点是易于粘接(与屋顶基面、卷材间搭接处),使铺设层形成不漏水的整体,防水效果好;在寒冷气候下不脆裂,在炎热气氛中不变形。该防水卷材属于热塑性产品,加工过程中所产生的边角料可回收利用,价格便宜,有相当的市场竞争力。采用复合压延工艺,可制得表面不同色彩的防水卷材。    3.制备水乳型防水涂料
    3.制备水乳型防水涂料    将废胶粉、沥青、高效乳化剂在一定温度下进行乳化,可制成水
    将废胶粉、沥青、高效乳化剂在一定温度下进行乳化,可制成水乳型防水涂料。该涂料用作地下建筑和屋面防水涂层,可用机械喷涂工艺施工,不仅效率高,而且涂层均一,并增强了涂层与基面的粘结强度。这种用废胶粉改性沥青的涂料属水乳型涂料,安全可靠,成本低,高温下变形很小,低温时仍有一定柔性。该涂料除作屋面、地下防水涂层外,还可用于管道防腐蚀。    4.改性沥青
    4.改性沥青    沥青中添加废胶粉能提高稳定性,并增加与基料的粘接性,还可
    沥青中添加废胶粉能提高稳定性,并增加与基料的粘接性,还可提高其防滑、耐磨性。现今,美国、日本、俄罗斯、加拿大、瑞典、芬兰和韩国等已成功地使用废胶粉改性沥青,且用于修建高速或高等级公路。实践证明,废胶粉改性沥青仅铺33mm,寿命可达10年,相当于普通沥青路面的2倍。    5.与生胶掺用
    5.与生胶掺用    废胶粉与生胶掺用可制备多种橡胶制品,特别是活化的精细废胶
    废胶粉与生胶掺用可制备多种橡胶制品,特别是活化的精细废胶粉可掺用于胎面胶,其掺用量除与制品的用途、性能有关外,还与胶粉的粒度和活化特性有关。其粒径越小,掺用后的制品性能越好,掺用胶的拉伸强度、定伸强度越高,伸长率也增大。废胶粉越细,比表面积越大,与基胶分子间的相互作用越强,界面相容性提高,有利于改善胶料的力学性能。    采用有效的活化改性处理,则可在保证掺用性能的条件下提高废
    采用有效的活化改性处理,则可在保证掺用性能的条件下提高废胶粉的掺入量。    精细废胶粉在轮胎上有着广阔的应用前景。此外,废胶粉还可以
    精细废胶粉在轮胎上有着广阔的应用前景。此外,废胶粉还可以掺用于运输带的覆盖胶、底层胶、胶管的内外层胶以及其他类制品。    6.废胶粉与树脂并用
    6.废胶粉与树脂并用    一般来说,废胶粉可填充于所有热塑性树脂,但较有实际意义的
    一般来说,废胶粉可填充于所有热塑性树脂,但较有实际意义的当为PE、PP、PS、PVC、CPE、ABS树脂等。用废胶粉掺用的热塑性树脂,多可用模压、层压、压延和挤塑成型加工成制品。废胶粉和树脂掺用可以采用简单共混法和动态硫化法。    简单共混法是将废胶粉、树脂、各种助剂和添加剂等(不含硫化
    简单共混法是将废胶粉、树脂、各种助剂和添加剂等(不含硫化剂)加入到开炼机、密炼机或挤出机中。加工温度必须足够高以保证树脂充分塑化、熔融,但不宜过高,否则易引起物料降解,加工时间也不宜过长,保证物料混匀即可。    动态硫化法与简单共混法相比,其配方中含有硫化剂,在保证物
    动态硫化法与简单共混法相比,其配方中含有硫化剂,在保证物料混匀的基础上,加工中还要使废胶粉之间,与增容剂或树脂之间产生交联反应。由于废胶粉本身已是交联结构,且粒径较大,在共混过程中即使废胶粉与树脂质量比为8020,废胶粉也很容易成为分散相,并且分散较均匀,工艺控制较容易,对加工设备的要求也低。聚烯烃/废胶粉塑性弹性体可用于生产密封条、屋顶及地面铺设材料等多种制品。    二、改性废旧胶粉
    二、改性废旧胶粉    改性废旧胶粉是将其进行表面、化学改性而得到。废胶粉的改性
    改性废旧胶粉是将其进行表面、化学改性而得到。废胶粉的改性通常采用一定转速的搅拌机或捏合机使改性剂吸附在颗粒的内外表面上,通常要采用一定比例的吸附媒介,以便提高其吸附效率和高温可塑性。    废胶粉改性技术可以说是与新型橡胶再生技术并列的新技术,它
    废胶粉改性技术可以说是与新型橡胶再生技术并列的新技术,它们之间又相互交叉,例如,氧化还原型活性剂就与De Link技术中的再生塑解剂具有相同的技术构思。其发展呈两种趋势:一是表面活性剂的全面应用;二是新型材料技术的渗透。    1.交联胶丝
    1.交联胶丝    交联胶丝通常以5~15目纯净的丝条状橡胶颗粒为原材料,采用
    交联胶丝通常以5~15目纯净的丝条状橡胶颗粒为原材料,采用单组分MDI胶粘剂进行捏合吸附,并配合一定比例的端羟基材料作为链引发剂,使之能先模压成型,再在70℃左右固化。值得一提的是,该胶丝能采用高分散染料胶浆染色,且其非常牢固。当然染料胶浆的分散剂中,不得含有比例超过其引发剂的端羟基需要量的材料。    交联胶丝能制成高级弹性地板砖,产品具有防水、防滑、耐候性
    交联胶丝能制成高级弹性地板砖,产品具有防水、防滑、耐候性好等特性。    2.活化胶粉
    2.活化胶粉    以40~60目的废胶粉为原材料,用活化剂对颗粒表面进行化学
    以40~60目的废胶粉为原材料,用活化剂对颗粒表面进行化学处理,使之具有优异的物理化学性能,并能直接掺用于动态性能要求较高的橡胶制品中。    活化剂品种较多,国内较常见的有Me2+-PhNH-NH2、苯酐与三乙
    活化剂品种较多,国内较常见的有Me2+-PhNH-NH2、苯酐与三乙醇胺的螯合物、二苯基苯胶、硬脂酸盐等。国外通常采用SK-22配以少许的Petton-20。其中反应型的Me2+-PhNH-NH2性能较好,经其处理活性胶粉的物理化学性能较其他材料处理的高出20%左右。    活化胶粉直接按5~25份的比例掺于轮胎混炼胶中,可改进混炼
    活化胶粉直接按5~25份的比例掺于轮胎混炼胶中,可改进混炼胶挤出性能,减小收缩,改善轮胎动态性能,提高轮胎的使用寿命,减少生胶用量。    3.塑化胶粉
    3.塑化胶粉    以30~60目的废胶粉为原材料,采用低分子量的塑料预聚物及
    以30~60目的废胶粉为原材料,采用低分子量的塑料预聚物及少量成膜剂、偶联剂进行处理,使掺用胶粉的制品具有挺性及韧性。    塑化剂通常采用苯酐/马来酸酐与其他含共轭双键的低分子量连
    塑化剂通常采用苯酐/马来酸酐与其他含共轭双键的低分子量连接料在丙烯酸酯类中的预聚物。用户要求制品耐低温性能不低于-10℃的条件下,可采用苯酐/三乙醇胺/载体的体系,这时塑化剂的合成条件较宽松,只是对苯酐与三乙醇胺的相对比例要求较严格。    塑化胶粉主要用于防水卷材,能改善防水卷材挺性及耐低温性
    塑化胶粉主要用于防水卷材,能改善防水卷材挺性及耐低温性能,替代部分高价SBS等塑料原材料,并充分改善其与屋面粘接性能。    4.改性胶粉
    4.改性胶粉    以20~40目废胶粉为原料,通过捏合带乳化分散剂的交联材料,
    以20~40目废胶粉为原料,通过捏合带乳化分散剂的交联材料,使胶粉具有直接硫化固化特性。    改性剂通常使用HLB值大于15的表面活性剂与含有防老剂、硫
    改性剂通常使用HLB值大于15的表面活性剂与含有防老剂、硫化促进剂、硫化剂的液体橡胶或橡胶乳液。    改性胶粉能直接硫化为中、低档橡胶制品。
    改性胶粉能直接硫化为中、低档橡胶制品。    5.阻尼胶粉
    5.阻尼胶粉    30~60目的废胶粉为原材料,通过交联剂及胶质矿物进行吸附
    30~60目的废胶粉为原材料,通过交联剂及胶质矿物进行吸附处理,使其具有低温柔韧性、半硫化性及减震性。    阻尼胶粉主要用于高速公路路面材料,它能改善改性沥青的流变
    阻尼胶粉主要用于高速公路路面材料,它能改善改性沥青的流变性,提高路面的减震性。    6.接枝胶粉
    6.接枝胶粉    接枝胶粉通常以60目以上废胶粉为原材料,采用低分子量聚合
    接枝胶粉通常以60目以上废胶粉为原材料,采用低分子量聚合型树脂及具有增容性的材料进行接枝改性,使之具有与其他有机、无机材料极佳的相容性,能提高掺用制品的硬度及耐磨性,并减少制品龟裂。其改性机理一般为接枝剂吸附于胶粉表面,形成1种亚稳态的络合或螯合物,通过其活性基团在胶粉参与硫化时与其他主体聚合物材料或填充料胶交联、硬化。    接枝胶粉主要用于橡胶制品中,部分替代N220、N230炭黑,用
    接枝胶粉主要用于橡胶制品中,部分替代N220、N230炭黑,用以提高制品的耐磨性、硬度,并有效地提高制品硫化的合格率。



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