（十九）廢舊輪胎膠粉/聚乙烯發泡材料的制備方法

隨著汽車工業的迅速發展，廢舊輪胎的處理已成為當今社會的一大難題。目前廢舊輪胎的處理主要有三種方法：燃燒、填埋及再循環利用。其中再循環利用是解決廢舊輪胎問題環保、有效的方法。由于廢舊輪胎膠是橡膠經硫化后的三維交聯聚合物，不能實現熔融加工，更談不上作為基體與其他熱塑性材料共混加工。廢舊輪胎膠中含有大量彈性體、炭黑、氧化鋅、硬脂酸、硫化劑、操作油等物質，大多數輪胎膠含有天然橡膠和丁苯橡膠，如與熱塑性塑料共混會產生熱力學不相容。

聚烯烴泡沫由于具有輕質、耐化學試劑及良好的耐老化性能、減振性能和隔熱隔聲性能而廣泛用于包裝、紡織及汽車工業。但是聚烯烴泡沫由于硬度低，會導致產品易變形、物理性能差，在泡沫彈性體市場不具備競爭優勢，應進一步改善聚烯烴的物理性能。其中聚合物共混是一種獲得優良綜合性能的行之有效的方法。如果將廢舊輪胎橡膠膠粉用于與熱塑性塑料共混制備發泡材料，不僅可以改善熱塑性發泡材料的韌性和回彈性，同時也為有效回收利用廢舊輪胎膠粉開辟了一條新途徑。本方法是針對現有技術不足而提供的一種廢舊輪胎膠粉/聚乙烯發泡材料的制備方法，其特點是采用力化學反應器（ZL95111258.9）對廢舊輪胎膠粉進行脫硫，同時對膠粉和聚乙烯料進行有效表面活化處理；并添加適量的發泡劑、潤滑劑等經密煉機進行熔融共混，模壓成型，獲得綜合性能優異的廢舊輪胎膠粉/聚乙烯發泡材料。本方法在實施過程中不添加有機溶劑，也不會產生廢水、廢氣和廢渣，對環境友好，制備工藝簡單，生產成本低廉，應用范圍廣，有很好的應用前景。

1.原材料與配方

2.加工工藝

如圖2-13所示為廢舊輪胎膠粉/聚乙烯發泡材料的制備流程。

①廢舊輪胎膠粉的干燥。將平均粒徑為100～250μm的廢舊輪胎膠粉薄層平鋪在鼓風烘箱中，于溫度60～100℃下干燥0.5～2h。

②固相混料。將干燥后的廢舊輪胎膠粉20～40質量份與聚乙烯粒料100質量份加入力化學反應器中，在室溫下進行固相剪切共混，產生的熱量由反應器夾套中的冷卻循環水帶走，兩磨盤的靜壓力由螺旋加壓系統控制為12000～22000kN，轉速為30～150r/min，物料經碾磨后由磨盤邊沿出料，完成一次循環；再將得到的產物加入力化學反應器中，經多次循環碾磨，獲得混合均勻的粉末狀復合物，平均粒徑為10～100min，備用。

③熱塑加工。將上述混合均勻的物料與1～5質量份發泡劑、1～3質量份交聯劑、0.5～2質量份抗氧劑1010、0.5～4質量份氧化鋅和0.5～2質量份潤滑劑加入布拉本德塑化儀中進行熔融共混，混煉溫度為120～150℃，轉速為30～60r/min，時間為6～15min。

④模壓發泡。將上述熱塑加工后的共混料15質量份置入模具中發泡；壓力510MPa，溫度160～190℃，時間5～15min，模腔中的樣塊在泄壓瞬間膨脹形成泡孔結構，室溫下冷卻，制得泡孔結構各異的廢舊輪胎膠粉/聚乙烯泡沫材料。

實例1

工藝步驟如下：

①廢舊輪胎膠粉的干燥。將平均粒徑為250μm的廢舊輪胎膠粉薄層平鋪在鼓風烘箱中，于溫度80℃干燥1h。

②固相混料。將干燥后的廢舊輪胎膠粉40份與低密度聚乙烯粒料100份，加入力化學反應器中進行固相共混剪切，兩磨盤的靜壓力控制在22000kN，轉速30r/min，經20次碾磨循環后形成混合均勻的粉末狀復合物，備用。

③熱塑加工。將混合均勻的上述物料與偶氮二甲酰胺5份、過氧化二異丙苯2份、氧化鋅4份、硬脂酸1.5份、抗氧劑1010 2份加入布拉本德塑化儀中進行熔融共混，混煉溫度135℃，轉子轉速50r/min，時間10min。

④模壓發泡。將熱塑加工后的共混料15份置入模具中發泡。壓力控制在8MPa，溫度175℃，時間15min。模腔中的樣塊在泄壓瞬間膨脹，泡孔結構形成，室溫下冷卻，制得廢舊輪胎膠粉/聚乙烯泡沫材料。

實例2

實例2與實例1配方和工藝參數相同，區別在于工藝步驟②固相混料中采用手工混合廢舊輪胎膠粉和低密度聚乙烯粒料。而不是像實例1采用力化學反應器進行固相共混剪切。其混合方法不同，導致性能和結構的變化參見圖2-14和表2-12。

3.參考性能

實例1與實例2的泡孔結構和材料性能比較如表2-12所示。