硫化橡胶粉基热塑性弹性体的加工应用

刘玉强

硫化橡胶粉基热塑性弹性体的加工应用

刘玉强

（昆明学院化学化工学院，云南，650214）

硫化橡胶粉基热塑性弹性体是废旧橡胶与回收塑料再利用的一个重要方向。本文介绍了硫化橡胶粉与回收聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯反应共混制备新型热塑性弹性体的方法，并将其应用于生产高性能低成本橡塑产品，实现了硫化橡胶粉的环保高值化利用。

硫化橡胶粉；回收塑料；热塑性弹性体

1 前言

目前，国内废旧橡胶回收利用以生产再生橡胶为主，这种方式存在环保与能耗问题。而对环保产品硫化橡胶粉的利用重视不够，主要是因为硫化橡胶粉在加工应用的技术上存在一些问题。热塑性弹性体是一种常温下具有橡胶特性，高温下又能像塑料一样加工成型的弹性新材料，有第三代橡胶之称。其具有以下特点：（1）有自补强性；（2）不需要硫化工序；（3）配合工艺简单；（4）性能介于橡胶与塑料之间：（5）可类似塑料采用热循环再加工利用。因此，将硫化橡胶粉与回收塑料和其它添加剂等进行反应共混制备热塑性弹性体，是一条废旧橡胶回收利用的行之有效的技术途径，对废旧橡胶、塑料的回收利用与环境保护具有重要意义。

2 硫化橡胶粉/回收塑料基热塑性弹性体

2.1 硫化橡胶粉/回收聚乙烯热塑性弹性体

硫化橡胶粉/回收聚乙烯热塑性弹性体的制备方法是采用废轮胎胶粉（45～60目）和回收聚乙烯塑料（如农地膜）为主体材料，首先对废轮胎胶粉进行脱硫与改性加工处理，胶粉通过表面改性可以提高其与聚乙烯塑料的相容性和反应性，然后再与热塑性橡胶混合与挤出加工造粒。首先在145～165℃条件下加入回收聚乙烯和相应的物理与化学增容剂（如EVA及其改性物），与胶粉进行熔融塑化混合，接着再加入硫化剂（如硫磺）和其它加工助剂，进行共混反应生成硫化橡胶粉/聚乙烯基热塑性弹性体。硫化橡胶粉在热塑性弹性体中的用量可调控在40～75％之间变动，其中胶粉用量在60%时综合性能较好。废旧聚乙烯塑料具有热塑性且成本低，故此热塑性弹性体有良好热循环再生加工性和应用性能，可以采用塑料的注塑、挤出和压延加工成型方法，生产代替橡胶和塑料的制品（如橡胶鞋与TPR鞋底）。

2.2 硫化橡胶粉/回收聚丙烯基热塑性弹性体

硫化橡胶粉/聚丙烯基热塑性弹性体的制备，是以废EPDM胶粉（60目，如报废汽车的密封条）用特殊的胶粉表面改性剂（如酚醛树脂）在开炼机上进行表面混合改性处理后得到活化胶粉，接着将活化处理胶粉用适量再生胶进行表面包覆改性。然后在高温塑料造粒机上（温度为170～200℃条件下），先加入回收聚丙烯（如汽车保险杆）和物理化学相容剂（马来酸酐接枝聚丙烯）共混熔融后，再加入表面包覆改性胶粉、硫化剂（DCP）、防老剂等在高温下进行反应共混制备硫化橡胶粉／回收聚丙烯基热塑性弹性体。该热塑性弹性体不仅强度高而且韧性好，可以采用注塑法生产代橡塑产品（如植物栽培种植盆），在废弃后可再热循环加工利用生产各种产品。

2.3 硫化橡胶粉/回收聚氯乙烯基热塑性弹性体

硫化橡胶粉/回收聚氯乙烯基热塑性弹性体的制备，首先对橡胶鞋底胶粉（120目，废弃透明橡胶底）进行表面改性或接枝处理，目的是改善其与回收聚氯乙烯塑料（如建筑废弃塑料管）的相容性，然后用丁腈橡胶粉（100目，废NBR手套）作为增容剂与回收聚氯乙烯粉料和添加剂混合，最后在160～180℃条件下与硫化剂（如TCY）、填充剂等在高温下用锥形双螺杆挤出机进行共混反应制备硫化橡胶粉／回收聚氯乙烯基热塑性弹性体。该热塑性弹性体强韧性好，可以生产软质弹性材料，并且用挤出与压延法生产高弹性卷材和密封条产品代替类似的硫化橡胶板卷材或PVC塑料密封条。

此外，各种回收的硫化橡胶粉还可与其它回收塑料、弹性体（如ABS、PS、TPE和TPR等）通过高温直接反应共混制备各种性能胶粉热塑性弹性体，生产不同用途热塑性弹性体满足产品使用要求。

3 结束语

硫化橡胶粉基热塑性弹性体是废旧橡胶回收利用中胶粉高值化利用的一种最有前景的应用新型环保材料。由于其主要材料来源为废旧橡胶与回收塑料，具有资源再生与环境保护的双重生活效益。其以硫化橡胶粉为主体材料并添加回收塑料，通过高温直接反应共混法来制备，具有生产方法简单且成本低的优点，按塑料热加工方法成型，边角料和废弃后可循环再加工利用，是一种性能介于橡胶与塑料之间新型弹性材料。因此，该材料可作为橡胶或塑料工业的原料环保替代品，应用市场前景广阔。国内橡塑材料回收企业对环保型硫化橡胶粉基热塑性弹性体的研究开发与生产应用足够重视，在橡塑企业向环保产品发展转型之际，硫化橡胶粉基热塑性弹性体的加工应用问题值得关注。

刘玉强，男，（1963年～），研究员。主要从事橡胶、塑料和回收高分子材料的配合与加工应用研究工作。

联系电话：0871-65090760

手机：13529055616

单位：昆明学院化学化工学院，

地址：云南昆明市经开区浦新路2号

邮箱：2689642820@qq.com