废PU改性热塑性弹性体SBS的工艺流程及性能

聚氨酯是一种强度高、耐磨性能非常优越的材料，用它来改善某些材料的缺陷是一种很好的方法。

1.废聚氨酯改性热塑性弹性体SBS

采用废PU来改迸SBS的综合性能，极性的废PU还可以改善CaCO₃填料与SBS的界面性质、耐磨性和粘接性，同时又降低了材料的成本，使SBS复合材料具有一定的市场竞争力。

（1）原材料与配方（质量份）

SBS 100 石蜡 0.5

PS 25 抗氧剂1010 0.6

环烷油 40 废PU 0～20

硬脂酸 0.5

（2）制备方法废PU改性热塑性弹性体SBS的工艺流程如图3-17所示。

（3）废PU用量对SBS性能的影响图3-18～图3-20是废PU改性热塑性弹性体SBS性能的关系曲线。

图3-17 工艺流程示意图

图3-18 SBS的拉伸强度和撕裂强度随废PU质量变化的关系

1—拉伸强度 2—撕裂强度

图3-19 SBS的定伸强度和伸长率随废PU质量变化的关系

1—300%定伸强度 2—伸长率

图3-20 SBS的邵A硬度和永久变形随废PU质量变化的关系

1—邵A硬度 2—永久变形

从图3-18～图3-20曲线可以看出，随着废PU质量的增加，材料的拉伸强度和撕裂强度先下降后增加，当废PU质量达15份以后略有下降；300%定伸强度在废PU质量达15份前逐渐增加，之后趋于平缓，伸长率在废PU质量达5份以前急剧下降，之后趋于平缓上升，邵A硬度随废PU质量增加而增加，永久变形在废PU质量达55份以前变化不大，之后急剧增大。综上所述，废PU质量为55份时，复合材料的综合力学性能最佳。

（4）废PU对轻质CaCO₃/SBS复合材料性能的影响为降低成本或改迸性能，在SBS材料中可加人轻质CaCO₃，表3-20列出了废PU对轻质CaCO₃/SBS复合材料性能影响的数据。

表3-20 废PU对轻质CaCO₃/SBS复合材料性能影响的数据

注：1—纯SBS

2—100份SBS十35份CaCO₃（质量份）

3—100份SBS十35份CaCO₃十5份废PU（质量份）

从表3-20可以看出，在SBS中添加CaCO₃填料后，材料的定伸强度增加，其他性能下降；而在含轻质CaCO₃填料的SBS体系中加人废PU后，不但定伸强度大幅度增加，而巨材料的撕裂强度增大了14%，拉伸强度的下降幅度也较小。由此可见，废PU能够很好地改善CaCO₃/SBS的界面性质，提高其性能，用废PU改性的CaCO₃/SBS材料具有较高的性价比。

2.废旧聚氨酯改性聚氯乙烯

（1）原材料与配方

1）改性软质PVC配方（质量份）

PVC 100 硬脂酸锌 1.0

DOP 40 硬脂酸 0.5(www.xing528.com)

三碱式硫酸铅 1.5 石蜡 0.5

二碱式亚磷酸铅1.0 废旧聚氨酯（PU） 8～32

2）改性硬质聚氯乙烯（RPVC）配方（质量份）

PVC 100 硬脂酸钙 5.0

DOP 4 硬脂酸 0.5

三碱式硫酸铅 3 石蜡 0.5

二碱式亚磷酸铅 1.5 废旧聚氨酯（PU） 35

硬脂酸锌 1.0

（2）制备工艺废旧PU改性PVC工艺路线如图3-25所示。

（3）废PU对软质PVC性能的影响 图3-22是材料的拉伸强度和撕裂强度随废PU用量变化关系的曲线；图3-23是材料的拉断伸长率随废PU用量变化的关系曲线。由图3-22、图3-23可见，随废PU用量的增加，

降低了PVC的拉伸强度和撕裂强度，提高了拉断伸长率。这说明废PU与PVC在高温共混过程中，氢键和结晶均被破坏，废PU在PVC中起到了大分子增塑剂的作用。

图3-21 废旧PU改性PVC工艺路线

图3-22 材料的拉伸强度和撕裂强度随废PU用量变化关系曲线

图3-23 材料的拉断伸长率随废PU用量变化的关系曲线

在废PU/PVC体系中添加55份左右的羟基磷酸钙[Ca₅（PO₄）₃OH]可以提高复合材料的综合力学性能，材料的性价比也会得到大幅度提高，是一种具有市场竞争力的环保材料。

（4）废PU对RPVC性能的影响 RPVC最大的缺陷是脆性。图3-24是PU用量对RPVC冲击强度的影响曲线。由图3-24可知，废PU含量在50份以前对材料冲击强度影响不大，10份以后冲击强度大幅度增加。原因是在用量较少时，凝胶导致材料冲击强度下降与大分子增塑剂使材料韧性提高的作用相当，随废PU用量的迸一步增加，增韧作用占据了主导地位。

图3-24 材料的冲击强度随废PU用量变化曲线图

表3-21是用35份废PU取代35份DOP对PVC性能影响的数据对比表。从表3-21中数据可以看出，35份废PU/PVC体系已经成为非常好的韧性材料，综合性能远好于DOP/PVC体系。

表3-21 废PU取代DOP对PVC性能影响对比

3.废旧聚氨酯改性丁腈橡胶

（1）原材料与配方（质量份）

丁腈橡胶（NBR） 100 促迸剂（CZ） 1.2

白炭黑 40 硫黄 1.0

DOP 15 防老化剂 1

ZnO 5 促迸剂 0.5

SA 2 废旧聚氨酯（PU） 10～20

（2）制备工艺 先将NBR与废旧PU在高温开炼机上制成母炼胶，然后按以下工艺流程制备试样并测试：NBR生胶、母炼胶、各种助剂、白炭黑→低温炼胶→停放硫化→裁样→测试。

研究结果表明，废旧PU可以明显提高NBR的力学性能和耐溶剂性，对材料的弹性、硬度、耐油性和电阻率影响不大。废旧PU含量超过20份（质量份）以后会明显降低NBR的热老化性能。