技术领域
[0001] 本
发明涉及橡塑材料技术领域，尤其涉及一种塑料与橡胶的复合材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 在生产塑料、橡胶程中伴生的有害气体、废残品对周边的及塑胶制品行业中普遍存在的问题是形成终极产品的过环境有污染，塑胶制品的使用寿命到达极限时随处丢弃的现象日趋严重，尤其是废旧塑料品的处理不及时已渐造成公害。
[0003] 橡塑共混就是橡胶和塑料通过特定的加工手段和方法，从而使所得共混材料兼具橡胶和塑料的双重特性。共混物中的两相仍保持各自特性，共混之后也没有新的物质产生，只是两相界面处形成结合，体现出彼此性能互补。
[0004] 随着橡塑工业及其它高分子材料行业的迅速发展，密炼机在高分子材料加工中所占有的地位越来越重要，用途越来越广泛；同时，对密炼机的性能要求也越来越苛刻。混炼工艺是决定橡/塑共混
质量的关键因素，密炼机是最主要的混炼设备，因此加强对密炼机混炼工艺的研究成为提高橡/塑共混质量的重要途径。
[0005] 因此，亟需研究一种应用广泛、质量高和
生物降解性能好的塑料与橡胶的复合材料，其有效地降低原料成本，且在配制、生产、制备的各个环节中均不产生对环境有害的物质。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种环保、质量好的塑料与橡胶的复合材料及其制备方法，其能与
水任意混合，使用方便，安全。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0008] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：橡塑胶材料50-70份、填充剂25-45份、硫化剂1-5份、促进剂0.1-1份、助剂1-5份和活性剂1-6份。
[0009] 优选地，所述橡塑胶材料是由橡胶和塑胶按质量比5-9:1-5组成。
[0010] 优选地，所述橡胶选自丁苯橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、丁晴橡胶和乙丙橡胶中的一种或几种。更优选地，所述橡胶选自丁苯橡胶和丁苯橡胶中的一种或两种。
[0011] 优选地，所述塑胶选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、加入30％的玻纤改性的聚酰胺、用玻纤或
碳纤维进行增强改性后的聚碳酸酯和聚苯乙烯中的一种或几种。进一步优选地，所述塑胶选自用玻纤或
碳纤维改性后的聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和用玻纤改性的聚酰胺中的一种或几种。更优选地，所述聚碳酸酯和聚酰胺采用
30％的玻纤进行增强改性。
[0012] 优选地，所述填充剂选自改性过的白
炭黑、
植物纤维、纳米碳酸
钙、天然矿物改性的
硅藻土、硅石、
高岭土和二
氧化
钛中的一种或几种。更优选地，所述填充剂选自改性过的白炭黑、植物纤维、纳米碳酸钙和天然矿物改性的
硅藻土中的一种或几种。
[0013] 优选地，所述硫化剂选自硫磺和过氧化物中的一种或两种。
[0014] 优选地，所述促进剂选自次磺酰胺类、秋兰姆类和三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或几种。
[0015] 优选地，所述助剂选自不饱和
脂肪酸锌或多元醇脂肪酸酯中的至少一种。
[0016] 优选地，所述活性剂选自山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物。山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物是天然活性剂，其毒性低，生物降解性好，而且还是分散剂和增容剂，加入到橡塑胶材料中产生相分散-交联协同作用，使得相容性好，有效提高粘结
力。
[0017] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018] 将橡塑胶材料投入密炼机中塑炼、排胶得到共混橡塑胶；再依次加入填充剂、促进剂、助剂和活性剂混炼，下片出料，得到混炼胶；将混炼胶与硫化剂投至开炼机中精炼，下料，冷却放置，得到混炼坯料；再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼，下片，得到混炼胶片；将混炼胶片后期处理，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0019] 优选地，将橡塑胶材料投入密炼机中在100-110℃下塑炼5-15分钟；再依次加入填充剂、促进剂、助剂和活性剂在130-140℃下混炼5-15分钟；将混炼胶和硫化剂投至开炼机中精炼，下料，在-10--5℃冷却桶中冷却放置24-30h，得到混炼坯料；再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在
温度为150-160℃的平板硫化机上进行硫化，同时
热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0020] 本发明所使用的密炼机其密炼室的
转子与压砣采取“M-W”加压式设计，配方物料在密炼室内呈“X”曲线运动，确保物料在密炼室内任何死
角进行搅拌、剪切、
挤压、捏炼，增加橡/塑物料在混合室内的碰撞机会，使物料混合均匀，达到最佳的分散效果，其密炼机其密炼室设计有双层防漏，实现二次拐角90°的原理，大大降低了漏粉概率和延长漏粉时间；采用的密封材料为高山木粉与
石墨纤维合成，耐磨损、易保养、不易
变形韧性强；改善了行业中因为漏粉而污染物料或影响物料配比，从而影响产品品质。
[0021] 本发明的有益技术效果是：
[0022] 本发明在不兼容的橡/塑
聚合物共混物中，加入有增容作用的天然
表面活性剂山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物，同时也是分散剂，产生相分散-交联协同作用，能使硫化剂和促进剂、加工助剂的用量减少约百分之二十以上，经硫化后的复合材料，具有良好的弹性、断裂伸长率、耐冲击、粘结强度、耐压缩变形性、增强效果明显，既降低了成本，又提升了竞争能力。
具体实施方式
[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过
实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
[0024] 实施例1
[0025] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0026]
[0027] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0028] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0029] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不
饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0030] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0031] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0032] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0033] 实施例2
[0034] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0035]
[0036] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0037] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0038] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0039] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0040] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0041] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0042] 实施例3
[0043] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0044]
[0045] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0046] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0047] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0048] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0049] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0050] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0051] 实施例4
[0052] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0053]
[0054] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0055] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0056] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0057] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0058] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0059] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0060] 实施例5
[0061] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0062]
[0063] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0064] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0065] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0066] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0067] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0068] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0069] 对比例1
[0070] 一种塑料与橡胶的复合材料，包括以下重量份数的组分：
[0071]
[0072]
[0073] 一种塑料与橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0074] (1)将丁苯橡胶、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶、30％的玻纤改性的聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯投入密炼机中在100℃下塑炼5分钟，排胶得到共混橡塑胶；
[0075] (2)再依次加入改性过的白炭黑、植物纤维、次磺酰胺类、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和脂肪酸锌和山梨糖醇酐脂肪酸酯与烷基环氧化物的加成物在130℃下混炼5分钟，下片出料，得到混炼胶；
[0076] (3)将混炼胶、硫磺和过氧化物投至开炼机中精炼，下料，在-5℃的冷却桶中冷却放置24h，得到混炼坯料；
[0077] (4)再将混炼坯料放入开炼胶机上翻炼拉薄至5-6mm，下片，得到混炼胶片；
[0078] (5)将混炼胶片后期处理包括裁条、裁片、成型、在温度为150℃的平板硫化机上进行硫化，同时热压、冷却、定型、修边加工制作，即得塑料与橡胶共混的新型复合材料。
[0079] 性能测试：
[0080] 将本发明实施例1-5和对比例1制备的塑料与橡胶共混的新型复合材料进行性能测试：
[0081]
[0082]
[0083] 由上表可得，本发明的实施例1-3都加入了天然活性剂在同等情况下和不添加天然活性剂的对比例1相比，粘结强度：由2.9提升至3.7-4.0N/mm；耐冲击：由560提升至590-660N/mm；断裂伸长率(％)由260提升至300-360％。可见添加了活性剂粘结强度、耐冲击和断裂伸长率增强效果明显。
