废橡胶粉改性及其在橡塑复合材料中的应用进展.docx

第39卷第3期YunnanChemicalTechnologyVol．39，No．3doi:10．3969/j．issn．1004-275X．2012．03．008废橡胶粉改性及其在橡塑复合材料中的应用进展刘俊红1，黄勇1，陈善勇2(1．四川化工职业技术学院，四川泸州646005;2．四川大学化学学院，四川成都610064)摘要:对废旧胶粉的改性方法及原理作了简要介绍，重点综述了废橡胶粉在聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯等橡塑复合材料中的研究和应用进展。对废橡胶粉在橡塑复合材料中的研究、开发和应用前景进行了展望。关键词:废旧胶粉;改性;橡塑复合材料中图分类号:文献标识码:文章编号:1004-275X(2012)03-0029-06TQ330．9A用一定方法对废橡胶粉进行改性，提高胶粉与高分子材料的界面结合，才能保证复合材料的综合性能［1，12］。随着对废橡胶粉的认识加深，以及改性技术的深入，利用废橡胶粉与塑料共混制备复合材料的研究和应用也必将越来越广泛。李岩等［11］对影响废橡胶粉/塑料共混物力学性能的基本因素、规律及其断裂机理进行了综述。本文主要从橡胶粉的改性及其在橡塑共混材料中的必威体育精装版研究和应用进展进行综述。随着社会发展对资源需求的增大与不可再生资源逐渐减少的矛盾日益突出，人们对废旧资源的充分利用越来越重视。废旧橡胶利用的方式主要有生产再生胶和胶粉。由于传统再生胶的生产工艺消耗能源特别大，环境污染严重，经济效益低，因而工业发达国家已将废旧橡胶回收利用的重点转向胶粉生产及改性，而只有少部分用于再生胶［1］。废旧橡胶粉是指废旧硫化橡胶通过机械方式，使其粉碎得到一定粒径的，具有弹性的粉体材料［2-5］，其内部仍是交联网状结构。而再生胶是在胶粉的基础上经过脱硫切断交联键或其他键，使其在一定加工温度下具有一定流动性能再进行加工的材料。废橡胶粉的生产工艺相对简单，成本低，基本无环境污染，因而越来越受到研究者的重视。随着废橡胶粉生产技术的发展及进步，各种细胶粉、精细胶粉、超细胶粉及特殊改性后的胶粉大量涌现，极大地拓宽了废橡胶粉的应用范围。废橡胶粉可代替橡胶或弹性体与塑料共混制备橡塑共混材料，也可以制备热塑性弹性体，是非常具有发展前景的方向［6-11］。但由于该类胶粉是通过简单的机械粉碎、筛分得到，为一种惰性的粉末材料，将其直接掺用在塑料中，胶粉与塑料界面难以形成较好的粘接，力学综合性能差，因而必须采1废胶粉的改性方法废旧胶粉的改性是指通过机械、热、物理、化学、生物等方法，对胶粉进行表面处理使之具有一定活性或与基体材料混合后具有很好的相容性。常用的胶粉表面改性方法有如下几种。1．1接枝或互穿聚合物网络改性法废旧胶粉的接枝改性是通过加入能与胶粉发生反应的物质，在一定条件下反应形成接枝共聚物。聚合物互穿网络改性则是胶粉在反应性单体、催化剂的混合溶液下首先进行溶胀、渗透，再经反应聚合而得到互穿网络结构。该接枝共聚物或互穿聚合物与基体高分子材料有很好的相容性或能与之形成物理缠结，增加界面相互作用力。收稿:2011-12-13基金项目:泸州市重点科技项目2010-S-22(2/3)。作者简介:刘俊红(1976-)，女，四川泸州人，讲师，主要研究方向为精细化工及材料改性。·30·云南化工2012年第3期结构示意图如图1所示。高分子材料的相容性。研究表明该方法不适合于与非极性高分子材料共混的废橡胶粉处理［16］。Tan等［9］采用水相氯化法对废橡胶粉进行氯化改性得到了氯化废橡胶粉(Cl-WR)。由于氯化处理改变了胶粉的极性，使得胶粉具有较高的表面能，而且易被水浸润，因此氯化胶粉与PVC之间相容性良好。李岩等［8］利用等氧离子体对胶粉进行了表面处理，在胶粉表面引入了极性基团，改善了胶粉与PVC的粘接能力。图1接枝或互穿聚合物与聚合物界面作用示意图Figure1SketchofgraftingtoWRPorinterpenetratingpolymernetworkbetweenWRPandpolymer刘玉强等［13］利用苯乙烯接枝改性得到的胶粉与聚苯乙烯共混，发现拉伸强度由未改性共混材料的22．2MPa提高到37．0MPa，冲击强度由2．2J/m提高到4．3J/m。Pittolo等［14］研究了苯乙烯溶胀废丁苯橡胶粉，经聚合改性再与苯乙烯共混制得互穿网络结构的复合材料。选用过氧化苯甲酰(BPO)作为聚苯乙烯和胶粉的交联剂，偶氮二异丁氰(AIBN)为苯乙烯单体本体聚合的引发剂。认为在一定厚度的界面层形成互穿网络结构使复合材料的力学性得到了改善。1．4辐射法辐射改性胶粉是指对胶粉进行辐射处理，改变胶粉表面性质的一种方法，目前主要有微波法、γ射线法和紫外线法。辐射引发的反应可分为两大类［17］:(1)引发胶粉分子链交联和断裂;(2)引发其他单体在胶粉上接枝。研究表明交