一種改性橡膠顆粒的製備方法與流程

2023-12-06 18:32:06 1

本發明涉及環保建材領域，特別是一種改性橡膠顆粒的製備方法。

背景技術：

橡膠顆粒作為一種優異的建築材料，在塑膠跑道領域有重要應用。自2014年以來，媒體報導了北京、上海、江蘇等地校園存在「毒跑道」現象，所謂「毒跑道」是指校園操場的塑膠跑道中存在有毒成分，這造成了學生過敏、頭暈、噁心等後果，對人體的健康造成了嚴重危害。造成此現象的原因是在塑膠跑道中存在一些不合格的材料，散發出有毒有害的物質。另外，在實踐中，很多塑膠跑道經過一段時間後，出現「龜裂」現象。

氧化鈦和氧化鋅作為優良的光催化劑，在催化降解有毒有害物質領域具有重要應用，同時具有抗紫外線功能；氧化鐵作為一種無機顏料，同時具有催化功能。化學製備技術是一種具有操作簡易、成本低廉、可複合有序結構及多功能材料的特點，在建築材料領域具有諸多應用。

尋求環保的塑膠跑道成為了一種必然趨勢，對於跑道中重要組份橡膠顆粒的研究，已成為本領域的技術研究熱點。

技術實現要素：

本發明的目的在於：提供一種改性橡膠顆粒的製備方法，結合有機材料與無機材料的優良性質，快速批量製備二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、聚丙烯纖維抗裂劑、木質素磺酸鈉、羥乙基纖維素、橡膠顆粒、聚乙烯醇粘結劑及明膠的改性橡膠顆粒。

本發明的技術方案：首先，在一定量硫酸溶液中，加入有機鈦酸丁酯，劇烈攪拌條件下，緩慢加入三氧化二鐵以及氧化鋅，劇烈攪拌得到澄清狀溶液a，其次，在一定量水中，加入聚丙烯纖維、木質素磺酸鈉和羥乙基纖維素，攪拌得到溶液b；隨後，在水浴條件下，將溶液b轉移至溶液a中，反應一段時間，滴加飽和氫氧化鈣溶液調節體系ph值至中性，得到溶液c；最後，在溶液c中，加入水、橡膠顆粒、聚乙烯醇及明膠，經攪拌一段時間，自然冷卻至室溫、過濾得到濾餅，經烘箱乾燥，得到改性橡膠顆粒d。

本發明與現有技術相比，具有顯著優點：其一、該改性橡膠顆粒以化學法製備，複合了二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、聚丙烯纖維抗裂劑、木質素磺酸鈉、羥乙基纖維素、橡膠顆粒、聚乙烯醇粘結劑及明膠，製得了均勻的改性橡膠顆粒；其二，該橡膠顆粒環境友好，具有良好的抗紫外線、耐老化、抗裂性、耐候性、殺菌除味等多種功能。

具體實施方式

下面結合具體實施例說明本發明的技術解決方案，這些實施例不能理解為對技術方案的限制。

實施例1：依以下具體步驟製備一種改性橡膠顆粒。

步驟1、取100ml質量濃度為90%的h2so4中，滴加141g鈦酸丁酯ti(oc4h9)4，劇烈攪拌條件下，依次加入10.6g三氧化二鐵fe2o3和5g氧化鋅zno，劇烈攪拌1h，得到澄清溶液a；

步驟2、在150ml水中，加入7g3mm聚丙烯纖維、7g木質素磺酸鈉、2.8g羥乙基纖維素，攪拌2h，製得溶液b；

步驟3、將溶液b轉移至溶液a中，55oc水浴條件下，靜置反應24h，滴加飽和氫氧化鈣ca(oh)2溶液，調節溶液ph值至中性，得到溶液c；

步驟4、溶液c中，加入1000ml水、424g粒徑1mm-3mm的黑色廢橡膠顆粒、14g聚乙烯醇及7g明膠，攪拌6h，溶液自然冷卻至室溫、過濾得到濾餅，經烘箱乾燥，溫度控制110oc，時間為12h，得到改性橡膠顆粒d。

實施例2：依以下具體步驟製備一種改性橡膠顆粒。

步驟1、取100ml質量濃度為90%的h2so4中，滴加141g鈦酸丁酯ti(oc4h9)4，劇烈攪拌條件下，依次加入21.2g三氧化二鐵fe2o3和10g氧化鋅zno，劇烈攪拌2h，得到澄清溶液a；

步驟2、在250ml水中，加入14g3mm聚丙烯纖維、11g木質素磺酸鈉、5.6g羥乙基纖維素，攪拌4h，製得溶液b；

步驟3、將溶液b轉移至溶液a中，75oc水浴條件下，靜置反應48h，滴加飽和氫氧化鈣ca(oh)2溶液，調節溶液ph值至中性，得到溶液c；

步驟4、溶液c中，加入2000ml水、1131g粒徑1mm-3mm的丁苯橡膠顆粒、28g聚乙烯醇及14g明膠，攪拌12h，溶液自然冷卻至室溫、過濾得到濾餅，經烘箱乾燥，溫度控制150oc，時間控制8h，得到改性橡膠顆粒d。

實施例3：依以下具體步驟製備一種改性橡膠顆粒。

步驟1、取100ml質量濃度為90%的h2so4中，滴加141g鈦酸丁酯ti(oc4h9)4，劇烈攪拌條件下，依次加入15g三氧化二鐵fe2o3和7.5g氧化鋅zno，劇烈攪拌1.5h，得到澄清溶液a；

步驟2、在150ml水中，加入10g3mm聚丙烯纖維、8g木質素磺酸鈉、4.5g羥乙基纖維素，攪拌3h，製得溶液b；

步驟3、將溶液b轉移至溶液a中，65oc水浴條件下，靜置反應36h，滴加飽和氫氧化鈣ca(oh)2溶液，調節溶液ph值至中性，得到溶液c；

步驟4、溶液c中，加入1500ml水、800g粒徑1mm-3mm的彩色三元乙丙橡膠顆粒、20g聚乙烯醇及10g明膠，攪拌8h，溶液自然冷卻至室溫、過濾得到濾餅，經烘箱乾燥，溫度控制130oc，時間控制10h，得到改性橡膠顆粒d。