專利名稱：復合型熱塑性彈性體及其制備和應用方法
技術領域：
本發明涉及的是一種化工產品技術領域的材質及制備方法，具體是一種復合型熱塑性彈性體及其制備和應用方法。
背景技術：
目前，橡膠浙青(廢膠粉改性浙青)路面以其長壽命、高減震性和路面可減薄設計 等優點而備受人們青睞。廢膠粉在浙青中以固體顆粒懸浮，存在密度差，從而導致廢膠粉改 性浙青在貯存運輸的過程中會發生離析分層的現象，膠粉顆粒聚集而沉淀，從而致使混合 料的設計和施工要求高、成本居高不下，路面性能很不穩定。此外，橡膠浙青還存在膠粉來 源單一(大胎)、耗能高等問題。熱塑性彈性體是在高溫下可以像熱塑性塑料一樣加工，而在常溫下又呈現橡膠彈 性的一類獨特材料。苯乙烯_ 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)是一種熱塑性彈性體，它 能明顯提高基質浙青的高低溫性能，降低溫度敏感性，增強耐老化、耐疲勞性能，全面改善 浙青混合料的路面性能，延長路面使用壽命。但用SBS改性浙青成本太高，同時制備SBS會 消耗大量的石油能源。樹脂/廢膠粉熱塑性彈性體與傳統熱塑性彈性體一樣，可以按照熱塑性彈性體的 方法進行擠出、注射和壓延等成型加工，生產各種制品。膠粉與樹脂并用，早在20世紀80年 代初國外就已開始這方面的研究工作。由于樹脂/廢膠粉熱塑性彈性體具有優異的性能價 格比，突出的環保效應，因此對其的研究越來越受重視。常用的基體樹脂包括聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和環氧樹脂等。還有用廢膠粉和回收農膜的混合物，經動態硫 化制得價格低廉的熱塑性彈性體，可用于對力學性能要求不苛刻的橡塑模壓制品。經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN1364828公開了一種儲存穩定的 橡膠改性浙青的制備方法，在該方法中橡膠粉和浙青首先通過密煉機得到一種橡膠浙青的 濃縮體，然后橡膠浙青的濃縮體作為一種相容劑，芳烴油和稠環芳烴作為穩定劑，兩者一并 加入到橡膠浙青的改性體系中，攪拌分散后經膠體磨處理得到具有良好儲存穩定性的橡膠 浙青。該方法中粘性的浙青和橡膠粉在密煉機中復合得到橡膠浙青濃縮體粘度較大，不利 于實現連續化生產。進一步檢索發現，美國專利號US5，704，971公開了一種均性廢膠粉改性浙青的制 備方法，該方法首先是用雙氧水將廢膠粉氧化，使廢膠粉表面氧化產生部分羧基，同時在浙 青中添加少量的相容劑，最后將兩者混合攪拌得到體系穩定并且高溫儲存穩定的廢膠粉改 性浙青。此方法改性工藝過程復雜，膠粉在氧化的過程中部分降解導致改性浙青性能劣化。中國專利文獻號CN101386498A公開了一種膠粉雙復合改性浙青的制備方法，在 該方法中首先制備膠粉改性浙青，然后用高分子聚合物DomiX(DomiX的主要成分為再生的 低密度聚乙烯)經干法工藝加入到膠粉改性浙青的混合料中，所得到的膠粉雙復合改性浙 青是比SBS改性浙青、膠粉改性浙青更具有優勢的錄用改性浙青。該方法并沒有解決膠粉 改性浙青儲存穩定差的問題。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種復合型熱塑性彈性體及其制備和應用方法，通過簡單易行的方法，減小了生產過程中的污染，原材料來源廣，可連續生產。所 得的復合型熱塑性體中膠粉分散均勻，粒徑明顯減小，交聯密度降低。同時達到降低成本、 實現廢棄物再利用、減少環境污染的目的。本發明是通過以下技術方案實現的本發明涉及一種復合型熱塑性彈性體，其組成為廢膠粉60-95重量份、回收廢塑 料5-40重量份和改性劑0. 1-15重量份。所述的回收廢塑料為回收聚乙烯(PE)。所述的改性劑為回收廢塑料裂解蠟。本發明涉及上述復合型熱塑性彈性體的制備方法，首先以復合型熱塑性彈性體的 質量百分比計，將80份的廢膠粉、17份的回收廢塑料和3份的回收廢塑料裂解蠟在雙螺桿 擠出機中，在擠出溫度為100-160°C，螺桿轉速為20-200r/min環境下共混擠出造粒制成熱 塑性彈性體顆粒。本發明涉及上述復合型熱塑性彈性體的應用方法，通過將1-3重量份的苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物共同制備復合型熱塑性彈性體改性浙青，具體步驟包括在 基質浙青中加入其質量比8% -12%的復合型熱塑性彈性體和-3%的SBS(苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，在140-180°C下，剪切15-60分鐘，然后加入0. 01-0. 1 %的穩定 劑進一步在140-18(TC下剪切30-45分鐘，得到復合型熱塑性彈性體改性浙青。所述的基質浙青是指經過160°C的烘箱內加熱2小時預熱后的基質浙青。所述的穩定劑為硫磺。本發明涉及上述方法制備得到的復合型熱塑性彈性體改性浙青，其組成為浙青 100重量份、復合型熱塑性彈性體6-15重量份、SBS 0. 5-5重量份和穩定劑0. 01-0. 5重量 份。與現有技術相比，上述發明創造具有的優點在于本發明制備復合型熱塑性彈性 體的方法簡單易行，生產過程污染小，原材料來源廣，可連續生產。本發明制備的改性浙青 克服了膠粉改性浙青儲存穩定性不好的問題，制得的復合型熱塑性彈性體改性浙青的性能 能達到SBS改性浙青I-C的標準，但成本遠低于SBS改性浙青。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。以下實施中使用的道路石油浙青(基質浙青)為韓國雙龍70號，廢膠粉為20目， 由山東青州膠粉廠提供，回收廢塑料為回收聚乙烯(PE)，由上海精良建材提供，回收廢塑料 裂解蠟為自制，穩定劑為硫磺。實施例1 以改性浙青質量百分比計，5份的SBS加入到100份浙青中，在160°C下經高速剪切機剪切15分鐘，然后加入0. 085份穩定劑，在160°C下經高速剪切機剪切30分鐘，制得SBS改性浙青，其中高速剪切機的轉速為4000r/min。本實施例制備得到的改性浙青組分為SBS的含量為4. 758重量份，浙青的含量為 95. 161重量份，穩定劑的含量為0. 081重量份。其綜合性能指標列于下表-1和表_2。實施例2:以改性浙青質量百分比計，10份的廢膠粉加入到100份浙青中，在 160°C下經告訴剪切機剪切15分鐘，然后加入0. 085份穩定劑，在160°C下經高速剪切機剪 切30分鐘，制得膠粉改性浙青，其中高速剪切機的轉速為4000r/min。本實施例制備得到的改性浙青的組分為廢膠粉的含量為9. 084重量份，浙青的 含量為90. 839，穩定劑的含量為0. 077。其綜合性能指標列于下表_1和表_2。實施例3 步驟一、以復合型熱塑性彈性體的質量百分比計，將80份的廢膠粉、17份的回收 廢塑料和3份的回收廢塑料裂解蠟混合均勻，在雙螺桿擠出機中擠出制備復合型熱塑性彈 性體，擠出溫度為160°C，轉速為40r/min，擠出造粒后得到復合型熱塑性彈性體顆粒。步驟二、以改性浙青質量百分比計，將10份的復合型熱塑性彈性體顆粒、1份的 SBS加入到100份浙青中，在160°C下經高速剪切機剪切15分鐘，然后加入0. 085份的穩定 齊U，在160°C下經高速剪切機剪切30分鐘，制得復合型熱塑性彈性體改性浙青，其中高速剪 切機的轉速為4000r/min。本實施例制備的改性浙青組分為SBS的含量為0. 900重量份，浙青的含量為 90. 021重量份，穩定劑的含量為0. 077重量份，廢膠粉的含量為7. 202重量份，回收廢塑料 的含量為1. 530重量份，回收廢塑料裂解蠟的含量為0. 270。其綜合性能指標列于下表-1 和表_2。從表中可知，復合型熱塑性彈性體改性浙青的儲存穩定性與SBS改性浙青相近，而 明顯好于膠粉改性浙青，復合型熱塑性彈性體改性浙青的常規性能比膠粉改性浙青好而接 近于SBS改性浙青。實施例4 步驟一、同實施例3步驟一。步驟二、以改性浙青質量百分比計，將12份的復合型熱塑性彈性體顆粒、1份的 SBS加入到100份浙青中，在160°C下經高速剪切機剪切15分鐘，然后加入0. 085份的穩定 齊U，在160°C下經高速剪切機剪切30分鐘，制得復合型熱塑性彈性體改性浙青，其中高速剪 切機的轉速為4000r/min。本實施例制備的改性浙青的組分為SBS的含量為0. 884重量份，浙青的含量為 88. 429重量份，穩定劑的含量為0. 075重量份，廢膠粉的含量為8. 489重量份，回收廢塑料 的含量為1. 805重量份，回收廢塑料裂解蠟的含量為0. 318重量份。其綜合性能指標列于 下表-1和表-2。從表中可以看出增加復合型熱塑性彈性體的含量，所制的的改性浙青的儲 存穩定性和常規性能都會提高。實施例4 步驟一、同實施例3步驟一。步驟二、以改性浙青質量百分比計，將14份的復合型熱塑性彈性體顆粒、1份的 SBS加入到100份浙青中，在160°C下經高速剪切機剪切15分鐘，然后加入0. 085份的穩定 齊U，在160°C下經高速剪切機剪切30分鐘，制得復合型熱塑性彈性體改性浙青，其中高速剪切機的轉速為4000r/min。本實施例制備的改性浙青的組分為SBS的含量為0. 869重量份，浙青的含量為 86. 892重量份，穩定劑的含量為0. 074重量份，廢膠粉的含量為9. 732重量份，回收廢塑料 的含量為2. 068重量份，回收廢塑料裂解蠟的含量為0. 365。其綜合性能指標列于下表_1 和表-2中。從表中可以看出當復合型熱塑性彈性體的含量超過一定量時，所制備的改性浙 青的儲存穩定性和常規性能將變差。所制備的改性浙青的綜合性能列于下表-1和表_2。表-1實施例1 4的常規性能指標 表-2實施例1 4的貯存48小時和72小時后的離析情況
權利要求
一種復合型熱塑性彈性體，其特征在于，其組成為廢膠粉60-95重量份、回收廢塑料5-40重量份和改性劑0.1-15重量份，其中所述的回收廢塑料為回收聚乙烯，所述的改性劑為回收廢塑料裂解蠟。
2.一種根據權利要求1所述的復合型熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于，首先以 復合型熱塑性彈性體的質量百分比計，將80份的廢膠粉、17份的回收廢塑料和3份的回收 廢塑料裂解蠟在雙螺桿擠出機中，在擠出溫度為100-160°C，螺桿轉速為20-200r/min環境 下共混擠出造粒制成熱塑性彈性體顆粒。
3.一種根據權利要求1所述的復合型熱塑性彈性體的應用方法，其特征在于，將1-3重 量份的苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物共同制備復合型熱塑性彈性體改性浙青。
4.一種根據權利要求3所述的復合型熱塑性彈性體的應用方法，其特征在于，在基質 浙青中加入其質量比8% -12%的復合型熱塑性彈性體和-3%的苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯嵌段共聚物，在140-180°C下，剪切15-60分鐘，然后加入0. 01-0. 的穩定劑進一步 在140-18(TC下剪切30-45分鐘，得到復合型熱塑性彈性體改性浙青。
5.根據權利要求4所述的復合型熱塑性彈性體的應用方法，其特征是，所述的基質浙 青是指經過160°C的烘箱內加熱2小時預熱后的基質浙青。
6.根據權利要求4所述的復合型熱塑性彈性體的應用方法，其特征是，所述的穩定劑 為硫磺。
7.一種根據權利要求4所述方法制備得到的復合型熱塑性彈性體改性浙青，其特征在 于，其組成為浙青100重量份、復合型熱塑性彈性體6-15重量份、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙 烯嵌段共聚物0. 5-5重量份和穩定劑0. 01-0. 5重量份。
全文摘要
一種化工產品技術領域的復合型熱塑性彈性體及其制備和應用方法，制備得到的復合型熱塑性彈性體的組成為廢膠粉60-95重量份、回收廢塑料5-40重量份和改性劑0.1-15重量份；制備得到的復合型熱塑性彈性體改性瀝青的組成為瀝青100重量份、復合型熱塑性彈性體6-15重量份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.5-5重量份和穩定劑0.01-0.5重量份。本發明通過簡單易行的方法，減小了生產過程中的污染，原材料來源廣，可連續生產。所得的復合型熱塑性體中膠粉分散均勻，粒徑明顯減小，交聯密度降低。同時達到降低成本、實現廢棄物再利用、減少環境污染的目的。
文檔編號C08L21/00GK101864102SQ20101021824
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者尚麗娜, 張勇, 張隱西, 王仕峰 申請人:上海交通大學