一种解交联改性的弹性体再生材料及其再生方法

本发明涉及弹性体废料回收，具体涉及一种解交联改性的弹性体再生材料及其再生方法和应用。背景技术：1、交联弹性体是一种经过交联处理的弹性体材料，具有优异的耐热、耐老化、耐化学腐蚀等性能，因此被广泛应用于许多行业领域，如汽车行业的轮胎、密封条、减震器等部件，建筑行业、电子电器、医疗器械以及体育器材等各行业均有广泛的应用。但交联弹性材料等制品的制作过程中，由于尺寸和形状的需要，不可避免会产生大量的边角料和残次料，这些废料大多是已经交联了的，又由于交联材料制品的成分复杂，难以做到高效的回收和再利用，大多数以焚烧、填埋的方式进行处理，造成了大量的浪费和环境污染。因此对交联弹性体废料的回收处理，以及高值化再利用具有极高的实用价值。首先，交联弹性体废料的回收利用，可以有效地减少其对环境的影响。其次，实现废弃交联弹性体材料的资源化，将极大节约原材料、降低成本，减少对化石能源的需求，有利于企业的可持续发展。2、交联弹性体材料的分子链在发泡过程中会形成高度交联的三维网络结构。虽然高度交联的三维网络结构可以赋予交联弹性体材料耐热、耐腐蚀、不熔不溶的特点，但是这些特点也导致了交联弹性体废料回收再利用的难度大，回收效果不好等问题。传统通过简单的高温剪切的回收方法，由于在高温剪切过程中产生的自由基会与其他活泼基团碰撞后又会形成新的大分子链段和三维网状结构。这导致了交联弹性体废料解交联效果差，回收率低。3、cn116082671a公开了一种利用eva废胶粉制备复合预分散母粒的方法，但该废弃eva预分散母粒的制备操作极其繁琐，需要多步反应，并且需要较高温度(280～400℃)的双螺杆挤出机才能完成解交联反应，这不仅对设备要求较高，更是加剧了回收过程中的能耗。cn116444723a公开了一种再生剂和再生橡胶，能够较好实现丁苯橡胶的接枝硫醇基改性和再生，但是，该方法制备再生橡胶操作流程极其繁琐，单次反应耗时50小时以上，这对交联废弃物的回收无疑杯水车薪。而如果将交联弹性体废胶粉直接回收利用，由于结构上的差异，废胶粉在新的弹性体中分散性较差，会产生团聚现象，补强效果差。对此，为解决废弃交联弹性体难以降解、回收利用率低下以及环境污染等难题，提出一种解交联改性的弹性体再生材料及其再生方法和应用，提高解交联效率，对实现解交联-改性工艺和改性回收再生料高值化具有重要意义。技术实现思路1、本发明目的在于提供一种解交联改性的弹性体再生材料及其再生方法和应用，简化解交联-改性工艺，改善解交联效率，实现改性回收再生料高值化。2、为达上述目的，本发明提供了一种解交联改性的弹性体再生材料的再生方法，由以下重量份数计的物料制备：交联弹性体废料100份，接枝单体0.5～10份，阻聚剂0.01～5份，引发剂0.01～2份。所述解交联改性的弹性体再生材料的再生方法包括以下步骤：3、s1.将所述交联弹性体废料破碎，获得小块状弹性体废料；4、s2.将小块状弹性体废料与所述接枝单体、阻聚剂和引发剂加入到搅拌釜中充分搅拌得到混合物，搅拌转速5～200r/min，时间15秒～10分钟；5、s3.将所述混合物置于熔融共混设备中，在110℃～250℃，60～350r/min的条件下反应1～20分钟，然后出料造粒获得解交联改性的弹性体再生材料。6、优选的，s3中出料造粒后在40-60℃烘箱中干燥至水分含量低于0.1％获得解交联改性的弹性体再生材料。7、优选的，s2中的搅拌转速增加相应的减少搅拌时间，当搅拌转速为150r/min时，搅拌时间为20秒；当搅拌转速为200r/min时，搅拌时间为15秒；当搅拌转速为5r/min时，搅拌时间为10分钟。即高速搅拌时需要减短搅拌时间，避免因高速搅拌快速升温，当低速搅拌时则需要延长搅拌时间，以保证物料混合均匀。8、优选的，所述交联弹性体废料包括天然橡胶废料、丁苯橡胶废料、丁腈橡胶废料、乙丙橡胶废料(epdm废料)、硅橡胶废料、乙烯-乙烯乙酸酯共聚物废料(eva废料)、乙烯-辛烯共聚物废料(poe废料)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物废料(eea废料)、废轮胎和废鞋底中的一种或几种。9、优选的，所述接枝单体包括甲基丙烯酸甲酯(mma)、甲基丙烯酸乙酯(ema)、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)、丙烯酰胺(aa)、苯乙烯、马来酸酐(mah)、甲基丙烯酸(maa)、富马酸、丙烯酸(aac)、衣康酸(ita)、山梨酸(sa)、甲基丙烯酰胺(n-mam)、n-异丙基丙烯酰胺(nipam)、山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸锌中一种或几种。10、优选的，所述阻聚剂包括季戊四醇酯(1010)、硫代二丙酸双月桂酯(dltp)、苯并香豆素、4,4'-二甲基二苯胺(6ppd)和n-双(1,3-二甲基丁基)苯胺(mb)二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉的一种或几种。11、优选的，所述引发剂包括过氧化二异丙苯(dcp)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(bipb)、偶氮二异丁腈(aibn)中的一种或几种。12、优选的，步骤s3中熔融共混设备为开炼机﹑翻转式密炼机、连续式密炼机、往复式螺杆挤出机、双螺杆挤出机、三螺杆挤出机、行星挤出机以及单螺杆挤出机中的至少一种或几种组合使用。13、本发明还提出一种上述解交联改性的弹性体再生材料的再生方法制备而成的解交联改性的弹性体再生材料。14、本发明还提出一种解交联改性的弹性体再生材料的应用，用于制备密实制品或发泡制品或橡胶沥青材料。15、优选的，所述解交联改性的弹性体再生材料与新料按比例混合后使用。16、优选的，所述解交联改性的弹性体再生材料与新料的加入比为1:1或3:2。17、本发明的有益效果：18、1)本发明提供的解交联改性的弹性体再生材料的再生方法采用交联弹性体废料、接枝单体、阻聚剂和引发剂配合，克服现有交联弹性体的解交联-改性回收技术存在之缺失，工艺简单，能够一步法实现各类交联弹性体废料的高效可控解交联和改性再生，减少环境污染，实现废料的资源化利用，满足企业生产再加工和回收再利用的需求。19、2)本发明利用热机械解交联-阻聚剂协同配合使用，在交联弹性体的部分解聚过程中，热-力协同作用破坏部分交联化学键，从而控制解聚物的性能。通过改变机械转速等参数，实现力作用对热-力协同解聚过程的影响，对交联弹性体解聚程度在一定范围内可调。阻聚剂协同作用的基本原理是在聚合物交联网络被破坏打开并形成新的活性位点时，阻聚剂可及时捕捉活性位点，防止其与交联网络其它位置重新结合。在高热高速搅拌过程中，通过添加适当的阻聚剂，对再生过程中交联网络进行重构和解交联，有效提高了交联废料的解交联效率与接交联程度。20、3)本发明在解交联过程中，直接将接枝单体接枝到解交联的分子链上和三维交联网络上，从而实现对解交联的再生弹性体的改性，提高了其表面活性以及其与高分子材料间的相容性。21、4)本发明还提供了解交联改性的弹性体再生材料的应用，将制得的解交联改性的弹性体再生材料高比例(如替代60％新eva料)替代新料，解交联改性的弹性体再生材料和新料混合后用于制品的生产，产品性能优于或等同100％新料性能。