[发明专利]制造具有热塑性性质的聚合物复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由交联橡胶和水性悬浮液聚合物分散体制备挠性复合材料的方法。更具体来说，本发明涉及一种由废弃硫化橡胶和水性悬浮液聚合物分散体制备具有类似热塑性塑料性质的复合材料的方法。

背景技术

在本发明中，术语“研碎轮胎橡胶”(GTR)表示为了再利用的精细研磨形式的热固性橡胶材料，例如颗粒胶。这种材料主要由源自废轮胎的交联橡胶组成，但是可以包含来自其它来源的其它废橡胶。GTR在工业上以许多的粒度范围提供，最广泛种类的GTR通常被称为“研碎橡胶”(筛网粒度等于或小于1520微米(即10目)的颗粒胶)，和“粗粒胶”(包括粒度等于或大于1/4英寸的颗粒，其最大尺寸上的最大筛网粒度为13,000目(1/2英寸))。

在本发明中，术语“水性聚合物分散体”表示聚合物颗粒在水中的分散体，所述颗粒不包括交联橡胶颗粒。

在本发明中，术语“悬浮聚合物”表示通过悬浮聚合法制备的聚合物。所述悬浮聚合物的粒度可以为1微米至10,000微米，聚合物颗粒通常被称为“珠粒”。

在本发明中，术语“胶乳聚合物”表示聚合物微粒(粒度小于1微米)在水中的分散体。

在本发明中，术语“乳液聚合物”表示通过乳液聚合法、在水中或者基本水溶液中制备的聚合物。

在本发明中，术语“粉碎”表示任何通过撕碎、剪切、研磨或磨损造成固体颗粒物质粒度减小的方法。

在本发明中，术语“固态剪切粉碎”或“S³P”表示对固态的材料进行非熔融粉碎，对固体颗粒施加强的剪切应力，该操作可以在环境温度下或在冷却的条件下，对材料进行。

在本发明中，术语“成形”表示对热塑性材料进行加工，制得成形制品的操作。

除非另外说明，任何包括括号的术语表示不存在括号的完整术语情况，以及不包括括号内的内容的术语情况，以及这些情况的组合。因此，术语(共聚)聚合物表示均聚物或共聚物。另外，(甲基)丙烯酸类表示丙烯酸类、甲基丙烯酸类、以及它们的混合物。

在本文中，除非另外说明，词语“共聚物”独立地包括共聚物、三元共聚物、嵌段共聚物、多嵌段共聚物、接枝共聚物、以及它们的任意混合物或组合。

在本文中，术语“烷基”表示包含一个或多个碳原子的任意脂族烷基，所述烷基包括正烷基、仲烷基、异烷基、叔烷基或脂环族烷基，所述脂环族烷基包含一个或多个五元、六元或七元的环结构。

在本文中，短语“(C₃-C₁₂)-”或“(C₃-C₆)-”等分别表示包含3-12个碳原子和3-6个碳原子的化合物。

术语“不饱和羧酸单体”或者“羧酸单体”包括例如(甲基)丙烯酸，巴豆酸，衣康酸，2-甲基衣康酸，α，β-亚甲基戊二酸，富马酸单烷基酯，马来酸单体；它们的酸酐以及它们的混合物。马来酸单体包括例如马来酸、2-甲基马来酸，马来酸单烷基酯，马来酸酐，以及它们的取代形式。

术语“不饱和磺酸单体”包括例如2-(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸和对苯乙烯磺酸。

在本文中，术语“水性”或“水溶液”包括水以及主要由水和可与水混溶的溶剂组成的混合物。

在本文中，“重量％”或“重量百分数”表示重量百分数。在本文中，短语“以聚合物复合材料的固体总重量为基准计”表示任意特定组分的重量的量与聚合物复合材料中所有非水组分(例如悬浮共聚物和研碎轮胎橡胶)的总重量相比较。

除非上下文明确有其它的说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数的被谈到的事物。针对相同组分或性质的所有范围的端点是包括该端点的且可以独立地组合。

在本发明中，除非另外说明，术语“筛网粒度”表示由通过特定粒度的筛网的样品得到的材料的粒度。例如，将研碎轮胎橡胶磨碎使其通过203微米的筛网(60目)表示为其具有203微米筛网粒度，或简单地表述为203微米的筛网粒度。

本发明所述的水性聚合物分散体的粒度和粒度分布是通过MalvernMastersizer 2000^TM粒度分析仪(英国伍斯特郡马尔文的马尔文仪器有限公司(Malvern Instruments Ltd.，Malvern，Worcestershire，UK))。所述仪器采用光散射技术，测得的粒度是重均粒度。