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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料回收,尤其是涉及一种改性废旧eva及其改性方法、利用改性废旧eva制备的eva制品及其制备方法。
技术介绍
1、eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)是一种广泛使用的聚合物材料,因其质地柔软、回弹性强、耐化学腐蚀等特点而被广泛应用于鞋底、包装材料、太阳能电池板背板等领域。然而,随着eva产品的广泛使用,废旧eva的回收处理问题日益凸显,成为环境保护和可持续发展的关键挑战之一。
2、当前,eva废料的回收利用面临着多方面的技术难题。首先由于废旧eva已经经过发泡、交联等处理,再加上长期使用,会导致其分子链结构发生显著变化,如分子链断裂、交联度增加等。这些变化直接影响了废旧eva的物理机械性能和再加工性能,使得直接回收利用废旧eva难以达到与新eva材料相当的力学强度和发泡效果,限制了其在高端领域的应用。其次,废旧eva与新eva之间的相容性问题也是制约回收再利用的重要因素。由于废旧eva的分子链结构已发生变化,其与新eva在共混过程中容易发生相分离,导致混合不均匀,进而影响最终产品的均一性和整体性能。这种相容性差的问题不仅降低了产品的外观质量,还可能影响产品的使用寿命和安全性。再者,传统的废旧eva回收方法,如机械粉碎和热熔融等,虽然在一定程度上能够实现废旧eva的再利用,但这些方法在处理过程中往往难以有效打开eva的交联网络结构。交联网络结构的存在限制了废旧eva的再发泡性能,使得回收材料在发泡过程中难以形成理想的泡孔结构,进而影响产品的轻量化和保温性能。
技术实现思路>
1、为了改善废旧eva的再发泡性能差、与新eva之间的相容性差问题,本申请提供一种改性废旧eva及其改性方法、利用改性废旧eva制备的eva制品及其制备方法。
2、第一方面,本申请提供一种对废旧eva进行改性的方法,采用如下的技术方案:
3、一种对废旧eva进行改性的方法,包括如下步骤:
4、先将废旧eva置于超临界co2环境中进行超临界处理,再利用微晶纤维素对所述废旧eva进行改性,得到改性废旧eva。
5、本申请通过引入超临界co2对废旧eva进行超临界处理,可以有效膨胀和部分解交联废旧eva,提高其再发泡性能;再利用微晶纤维素对废旧eva进一步改性,于废旧eva上原位生成的纳米纤维素可作为增强剂和相容剂,提高废旧eva与新eva的相容性和复合材料的力学性能。
6、与直接投入纳米纤维素的方式相比,本申请的在废旧eva上原位生成的纳米纤维素在废旧eva中的分布更加均匀、分散。
7、可选地,所述超临界处理的条件具体如下:
8、温度为40-60℃,压力为15-25mpa,时间为2-4h。
9、由于二氧化碳在超临界状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力,用它可溶解多种物质。因此本申请采用上述条件的超临界co2来处理废旧eva,co2能够渗透进入eva材料的内部,溶解并萃取其中的小分子污染物、添加剂残留以及部分降解产物。这些被溶解的物质随后可以通过降低压力或温度的方式从超临界co2中分离出来,从而实现废旧eva的净化;而且,在超临界状态下,co2分子能够渗透到eva的分子链之间,改变其排列方式和相互作用力,从而在一定程度上改善废旧eva的加工性能和物理性能,并使部分废旧eva解交联。
10、此外,co2作为天然存在的气体,无毒无害,且在处理过程中可循环利用,不会对环境造成污染。也不会在废旧eva中引入新的杂质,便于其后续进行再发泡应用。相比传统的化学解交联方法,本申请无需使用有机溶剂,处理后的co2可循环使用,符合绿色化学原则。
11、可选地,还包括与所述超临界处理同步进行的等离子体处理,所述等离子体处理用于将官能化单体诱导接枝到所述废旧eva上。
12、可选地,所述官能化单体为丙烯酸或丙烯酰胺。
13、可选地,官能化单体的用量为0.5wt.%-2.0wt.%。
14、本申请利用等离子体诱导接枝,可在解交联的同时引入特定官能团,增强废旧eva与新eva或其他组分的相容性和界面结合强度。而将等离子体处理与超临界处理同步进行,则可以利用超临界co2的高渗透性能够使等离子体更深入地作用于eva材料内部,实现更均匀和深度的改性。
15、可选地,所述等离子体处理的条件具体如下:
16、等离子体发生装置的输出功率为50-200w,使用气体为ar与o2按体积比7:3-9:1构成的混合气,处理时间为15-45min。
17、ar(氩气)作为一种惰性气体,电离后产生的等离子体不会与废旧eva发生化学反应,其主要作用是用于废旧eva的杂质清洗以及表面粗化;o2(氧气)电离后产生的等离子体可以活化材料,改善材料的表面性质;而本身请在进行等离子体处理时采用ar与o2的混合气,可以利用氧气提供额外的氧化能力,有助于更高效的材料改性,促进再回收eva的发泡能力,同时利用氩气的稳定性控制等离子体的性质,防止过度反应以及损坏。
18、通过精准调节等离子体处理的参数,可以精确控制eva的解交联程度,从而优化其再发泡性能。
19、可选地,利用微晶纤维素对所述废旧eva进行改性的具体步骤为:
20、将所述废旧eva与所述微晶纤维素混合,再向其中加入水和纤维素酶,调节ph值为4.8-5.2,在搅拌条件下进行酶解反应;
21、酶解反应结束后将反应温度迅速升至90℃,保持10min,以确保纤维素酶完全失活,然后对反应所得产物进行干燥处理,得到所述改性废旧eva。
22、可选地,所述废旧eva与所述微晶纤维素的质量比为1-3:20。
23、可选地,所述微晶纤维素与所述水的质量比为50:1-5。
24、微晶纤维素是一种直链式多糖类物质,它是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度(lodp)的可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒。利用纤维素酶和微晶纤维素,通过酶解反应将微晶纤维素分解成纳米级纤维素。纳米纤维素在eva基体中原位生成,并均匀分散,起到增强剂和相容剂的作用。纳米纤维素具有较高的比表面积和极好的机械性能,可以通过形成物理交联网络或与eva分子链间的氢键作用,提高复合材料的力学性能和相容性。
25、可选地,所述纤维素酶的酶活性为50-100fpu/g,所述纤维素酶的添加量为所述微晶纤维素质量的0.5%-2%。
26、可选地,所述纤维素酶选自内切葡聚糖酶(endo-β-1,4-glucanase)、外切葡萄糖苷酶(exo-β-1,4-glucosidase)、纤维二糖水解酶(cellobiase)中的一种或多种。
27、可选地,所述纤维素酶由内切葡聚糖酶、外切葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶以质量比1:1:1混合得到。
28、可选地,所述酶解反应的温度为54-58℃,时间为4-6h,搅拌速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,所述超临界处理的条件具体如下:
3.根据权利要求1所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,还包括与所述超临界处理同步进行的等离子体处理,所述等离子体处理用于将官能化单体诱导接枝到所述废旧EVA上。
4.根据权利要求3所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,所述官能化单体为丙烯酸或丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,所述等离子体处理的条件具体如下:
6.根据权利要求1所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,利用微晶纤维素对所述废旧EVA进行改性的具体步骤为:
7.根据权利要求6所述的对废旧EVA进行改性的方法,其特征在于,所述废旧EVA与所述微晶纤维素的质量比为1-3:20。
8.一种改性废旧EVA,其采用权利要求1-7中任一项所述的改性方法制备而成。
9.一种利用权利要求7所述的改性废旧EVA制备的EV
10.一种如权利要求9所述的EVA制品的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种对废旧eva进行改性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的对废旧eva进行改性的方法,其特征在于,所述超临界处理的条件具体如下:
3.根据权利要求1所述的对废旧eva进行改性的方法,其特征在于,还包括与所述超临界处理同步进行的等离子体处理,所述等离子体处理用于将官能化单体诱导接枝到所述废旧eva上。
4.根据权利要求3所述的对废旧eva进行改性的方法,其特征在于,所述官能化单体为丙烯酸或丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的对废旧eva进行改性的方法,其特征在于,所述等离子体处理的条...
【专利技术属性】
技术研发人员:董贺翔,马頔,顾家熙,陶坤,朱超,王高华,
申请(专利权)人:西安优瑞卡环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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