（十九）废旧轮胎胶粉/聚乙烯发泡材料的制备方法

随着汽车工业的迅速发展，废旧轮胎的处理已成为当今社会的一大难题。目前废旧轮胎的处理主要有三种方法：燃烧、填埋及再循环利用。其中再循环利用是解决废旧轮胎问题环保、有效的方法。由于废旧轮胎胶是橡胶经硫化后的三维交联聚合物，不能实现熔融加工，更谈不上作为基体与其他热塑性材料共混加工。废旧轮胎胶中含有大量弹性体、炭黑、氧化锌、硬脂酸、硫化剂、操作油等物质，大多数轮胎胶含有天然橡胶和丁苯橡胶，如与热塑性塑料共混会产生热力学不相容。

聚烯烃泡沫由于具有轻质、耐化学试剂及良好的耐老化性能、减振性能和隔热隔声性能而广泛用于包装、纺织及汽车工业。但是聚烯烃泡沫由于硬度低，会导致产品易变形、物理性能差，在泡沫弹性体市场不具备竞争优势，应进一步改善聚烯烃的物理性能。其中聚合物共混是一种获得优良综合性能的行之有效的方法。如果将废旧轮胎橡胶胶粉用于与热塑性塑料共混制备发泡材料，不仅可以改善热塑性发泡材料的韧性和回弹性，同时也为有效回收利用废旧轮胎胶粉开辟了一条新途径。本方法是针对现有技术不足而提供的一种废旧轮胎胶粉/聚乙烯发泡材料的制备方法，其特点是采用力化学反应器（ZL95111258.9）对废旧轮胎胶粉进行脱硫，同时对胶粉和聚乙烯料进行有效表面活化处理；并添加适量的发泡剂、润滑剂等经密炼机进行熔融共混，模压成型，获得综合性能优异的废旧轮胎胶粉/聚乙烯发泡材料。本方法在实施过程中不添加有机溶剂，也不会产生废水、废气和废渣，对环境友好，制备工艺简单，生产成本低廉，应用范围广，有很好的应用前景。

1.原材料与配方

2.加工工艺

如图2-13所示为废旧轮胎胶粉/聚乙烯发泡材料的制备流程。

①废旧轮胎胶粉的干燥。将平均粒径为100～250μm的废旧轮胎胶粉薄层平铺在鼓风烘箱中，于温度60～100℃下干燥0.5～2h。

②固相混料。将干燥后的废旧轮胎胶粉20～40质量份与聚乙烯粒料100质量份加入力化学反应器中，在室温下进行固相剪切共混，产生的热量由反应器夹套中的冷却循环水带走，两磨盘的静压力由螺旋加压系统控制为12000～22000kN，转速为30～150r/min，物料经碾磨后由磨盘边沿出料，完成一次循环；再将得到的产物加入力化学反应器中，经多次循环碾磨，获得混合均匀的粉末状复合物，平均粒径为10～100min，备用。

③热塑加工。将上述混合均匀的物料与1～5质量份发泡剂、1～3质量份交联剂、0.5～2质量份抗氧剂1010、0.5～4质量份氧化锌和0.5～2质量份润滑剂加入布拉本德塑化仪中进行熔融共混，混炼温度为120～150℃，转速为30～60r/min，时间为6～15min。

④模压发泡。将上述热塑加工后的共混料15质量份置入模具中发泡；压力510MPa，温度160～190℃，时间5～15min，模腔中的样块在泄压瞬间膨胀形成泡孔结构，室温下冷却，制得泡孔结构各异的废旧轮胎胶粉/聚乙烯泡沫材料。

实例1

工艺步骤如下：

①废旧轮胎胶粉的干燥。将平均粒径为250μm的废旧轮胎胶粉薄层平铺在鼓风烘箱中，于温度80℃干燥1h。

②固相混料。将干燥后的废旧轮胎胶粉40份与低密度聚乙烯粒料100份，加入力化学反应器中进行固相共混剪切，两磨盘的静压力控制在22000kN，转速30r/min，经20次碾磨循环后形成混合均匀的粉末状复合物，备用。

③热塑加工。将混合均匀的上述物料与偶氮二甲酰胺5份、过氧化二异丙苯2份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、抗氧剂1010 2份加入布拉本德塑化仪中进行熔融共混，混炼温度135℃，转子转速50r/min，时间10min。

④模压发泡。将热塑加工后的共混料15份置入模具中发泡。压力控制在8MPa，温度175℃，时间15min。模腔中的样块在泄压瞬间膨胀，泡孔结构形成，室温下冷却，制得废旧轮胎胶粉/聚乙烯泡沫材料。

实例2

实例2与实例1配方和工艺参数相同，区别在于工艺步骤②固相混料中采用手工混合废旧轮胎胶粉和低密度聚乙烯粒料。而不是像实例1采用力化学反应器进行固相共混剪切。其混合方法不同，导致性能和结构的变化参见图2-14和表2-12。

3.参考性能

实例1与实例2的泡孔结构和材料性能比较如表2-12所示。