本發(fā)明屬于高分子精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種回收硅橡膠的表面改性方法。

背景技術(shù)：

硅橡膠由于具有極低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、良好的柔韌性、生理惰性等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而大量應(yīng)用于國民生產(chǎn)中。隨著硅橡膠使用年限的增加，老化的或者廢棄的硅橡膠越來越多。由于硅橡膠相對價格較貴，而且硅橡膠屬于交聯(lián)的高分子，難以像其他線性的熱塑性的聚合物一樣通過再熔融加工成型的方法回收，因而硅橡膠回收再利用的工作一直是一個難題。

目前使用的硅橡膠的回收方法主要有酸催化裂解、堿催化裂解、熱裂解、超聲波裂解等裂解方法，這些方法使用條件苛刻，能耗高、污染大，因而不是硅橡膠回收的理想方法。硅橡膠回收還有另外一種方法就是將硅橡膠作為填料制成新的再生硅橡膠或者用于其他高分子使用，此法能耗低，污染小，綠色環(huán)保。然而，由于回收硅橡膠經(jīng)過老化后具有一定的親水性，并且不具有交聯(lián)反應(yīng)活性，其與硅橡膠生膠和其他高分子的相容性不佳，因此，對回收硅橡膠的表面改性的工作尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種回收硅橡膠的表面改性方法，有效解決了回收硅橡膠表面親水性強(qiáng)、與硅橡膠生膠和其他高分子的相容性不佳的技術(shù)問題，促進(jìn)了老化廢舊硅橡膠的回收利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種回收硅橡膠的表面改性方法，包括：

回收硅橡膠經(jīng)前處理后與復(fù)合烷氧基硅烷混勻，加熱回流，減壓蒸餾，得到一種表面改性的回收硅橡膠。

優(yōu)選的，所述前處理包括：將所述回收硅橡膠使用冷凍粉碎法粉碎，得到硅橡膠粉末；

所述硅橡膠粉末的平均粒徑為20-200目。

優(yōu)選的，所述硅橡膠粉末和所述復(fù)合烷氧基硅烷的混合質(zhì)量比例為4:1-9:1。

優(yōu)選的，所述復(fù)合烷氧基硅烷包括：二官能度烷氧基硅烷和三官能度烷氧基硅烷。

優(yōu)選的，所述二官能度烷氧基硅烷和三官能度烷氧基硅烷的混合質(zhì)量比例為10:90-90:10。

優(yōu)選的，所述二官能度烷氧基硅烷為二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基辛基二甲氧基硅烷、甲基辛基二乙氧基硅烷中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述三官能度烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述加熱回流在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境中進(jìn)行。

優(yōu)選的，所述加熱回流的溫度為50-120℃；所述加熱回流的時間為1-5h。

本發(fā)明提供了一種回收硅橡膠的表面改性方法，回收硅橡膠經(jīng)過低溫物理粉碎后，采用復(fù)合烷氧基硅烷與硅橡膠表面的化學(xué)成分的親水基團(tuán)反應(yīng)，使其表面帶疏水的硅烷氧基，增加硅橡膠表面的疏水性，提高了回收硅橡膠與硅橡膠生膠的相容性的同時提供了回收硅橡膠的反應(yīng)活性。通過本發(fā)明表面改性方法得到的硅橡膠具有與生膠相容性好、反應(yīng)活性高、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可以與硅橡膠生膠反應(yīng)制備高性能的再生硅橡膠，也可以作為填料在其他高分子中使用，促進(jìn)了老化廢舊硅橡膠的回收利用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種回收硅橡膠的表面改性方法，硅橡膠經(jīng)過前處理后，使用復(fù)合烷氧基硅烷對回收的硅橡膠進(jìn)行改性，具體為：回收硅橡膠經(jīng)前處理后與復(fù)合烷氧基硅烷混勻，加熱回流，減壓蒸餾除去過量的復(fù)合烷氧基硅烷，得到一種表面改性的回收硅橡膠。

在一些實(shí)施例中，所述前處理包括：將所述回收硅橡膠使用冷凍粉碎法粉碎，得到硅橡膠粉末；通過對回收硅橡膠進(jìn)行前處理，將其冷凍粉碎成一定粒徑范圍內(nèi)的硅橡膠粉末顆粒以增大其表面積，同時暴露出新鮮的硅橡膠表面，有利于將復(fù)合烷氧基硅烷化學(xué)接枝于硅橡膠表面分子上，促進(jìn)回收硅橡膠的表面改性。

進(jìn)一步地，所述硅橡膠粉末的平均粒徑為20-200目。

在一些實(shí)施例中，所述硅橡膠粉末和所述復(fù)合烷氧基硅烷的混合質(zhì)量比例為4:1-9:1。

在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合烷氧基硅烷包括：二官能度烷氧基硅烷和三官能度烷氧基硅烷。

在一些實(shí)施例中，所述二官能度烷氧基硅烷和三官能度烷氧基硅烷的混合質(zhì)量比例為10:90-90:10。

在一些實(shí)施例中，所述二官能度烷氧基硅烷為二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基辛基二甲氧基硅烷、甲基辛基二乙氧基硅烷中的一種或多種。

在一些實(shí)施例中，所述三官能度烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

在一些實(shí)施例中，所述加熱回流在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境中進(jìn)行，溫度為50-120℃，時間為1-5h。

通過二官能度和三官能度的烷氧基硅烷復(fù)配以控制改性劑的官能度，通過烷氧基硅烷與回收硅橡膠表面白炭黑的硅羥基的縮合反應(yīng)，在回收硅橡膠表面接上疏水的硅烷氧基，提高回收硅橡膠于硅橡膠生膠的相容性，同時賦予其交聯(lián)的反應(yīng)活性，因而可以以化學(xué)鍵與硅橡膠生膠或者其他聚合物基體結(jié)合在一起，制備的再生硅橡膠或者聚合物相容性好，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

本發(fā)明方法有效解決了回收硅橡膠表面親水性強(qiáng)、與硅橡膠生膠和其他高分子的相容性不佳的技術(shù)問題，促進(jìn)了老化廢舊硅橡膠的回收利用。

下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明保護(hù)的范圍中。

實(shí)施例1

取40g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為20目的硅橡膠顆粒。另取1g甲基三甲氧基硅烷和9g二甲基二甲氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再100℃加熱回流1h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例2

取90g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為200目的硅橡膠顆粒。另取8g乙烯基三甲氧基硅烷和2g二甲基二乙氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再50℃加熱回流1h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例3

取60g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為100目的硅橡膠顆粒。另取8g甲基三乙氧基硅烷和2g甲基苯基二甲氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再50℃加熱回流3h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例4

取50g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為80目的硅橡膠顆粒。另取5g氨丙基三乙氧基硅烷和5g甲基苯基二乙氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再120℃加熱回流1h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例5

取65g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為120目的硅橡膠顆粒。另取4g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和6g甲基乙烯基二乙氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再90℃加熱回流5h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例6

取70g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為40目的硅橡膠顆粒。另取4g乙烯基三乙氧基硅烷和6g甲基乙烯基二甲氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再70℃加熱回流5h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。

實(shí)施例7

取80g回收硅橡膠，使用冷凍粉碎法粉碎為平均粒徑為40目的硅橡膠顆粒。另取4g苯基三甲氧基硅烷，5g苯基三乙氧基硅烷，0.5g甲基辛基二甲氧基硅烷和0.5g甲基辛基二乙氧基硅烷，混合均勻后，將硅橡膠顆粒加入其中，混勻。再50℃加熱回流5h后真空蒸餾，殘余物即為表面改性后的回收硅橡膠。