1. 研究目的与意义
废橡胶现已成为世界性的垃圾问题之一, 仅在美国就堆放了25 亿条废轮胎, 而且每年还有2 亿条新增的废轮胎。[1]除废轮胎之外, 还有许多其它的废橡胶制品, 其结果是造成严重的环境污染。为此,世界各国都相继制定研究计划, 以充分回收利用这一来源充足的可再生资源。充分而有效地利用这些废旧的橡胶品不仅能防治公害还可以节约资源更有效地利用能源，处理废旧的橡胶制品和工厂内橡胶废边的方法有多种其中将废旧的橡胶粉碎成细粒子粉末后再用于橡胶制品等是最有效的方法之一。在废橡胶制品回收利用的过程中, 首先必须对其进行前期处理, 如切片、粉碎、研磨等, 有些还要去除其中的钢丝、帘布等杂物,然后再通过机械、化学、冷冻粉碎等方法将废橡胶加工处理, 制成具有一定细度的橡胶碎片或胶粉。最后可再根据用途和研究方向的不同, 选择对其进行直接或改性利用。
2. 国内外研究现状分析
互穿网络化（IPN）法是近期内新开的方法，如国内产业已开发出用羟基聚丁二烯（HTPB)聚氨酯预聚物、苯乙烯、二乙烯基苯、扩链剂，催化剂。引发剂等组成的混合物处理的废胶粉具有共轭三组分互穿网络膜壳结构，可大量掺用于天然橡胶胶料中代替天然橡胶使用。高聚物的互穿网络(IPN)结构可以由两种或多种高聚物混合而成，其中至少有一种聚合物可在另一种聚合物中进行交联反应。用 IPN 增韧 UP 的优越性很多，可通过限制相分离达到增强聚合物组分的结合程度；此外，在 IPN 形成过程中易通过改变反应参数如温度、压力、催化剂、交联剂来控制聚合物的形态结构[25]。
UPR与聚氨酯（PU）的互穿网路结构一直是 UPR 增韧的研究热点。IPN 形成过程中， UPR 和 PU 分别按自由基聚合和氢转移聚合反应形成 IPN 网络结构，PU 在 UPR网络组成物的溶液中形成网络，而 UP 网络则在 PU 部分交联的条件下形成。UPR 为塑料相，脆性大，抗冲击强度较小，提供了材料的刚性和耐热变形能力；PU 为橡胶相，则赋予材料韧性[26-27]。鲁博等用 PU 增韧 UPR，所得的复合材料具有互穿网络结构，存在微相分离，实现了不饱和聚酯树脂的增韧和固化收缩率的降低，并提高了与天然纤维的界面浸润性。当 PU 含量为 5%时，其冲击强度可提高80 %，弯曲模量降低小于 20 %，固化收缩率低于 4 %[28]。Tang[29]采用丙烯酸酯改性的 PU 和 UPR 形成可室温固化的 IPNs和梯度 IPNs 结构。力学测试表明，IPN 结构力学行为从橡胶态到塑料态，IPN 内部改性基团和接枝结构强化了体系相容性，进一步提高了力学性能，尤其是梯度结构的韧性。UPR 同环氧等热固性树脂形成互穿网络是近年来增韧 UPR 的一个新途径。不像其他增韧剂，由于环氧等树脂可以跟 UP 共反应，所以它们与 UPR 有很好的相容性。A.BennyCherian 等[30]用环氧化酚醛树脂（EPN）、环氧化甲酚酚醛树脂及二缩水甘油醚双酚 A环氧树脂增韧 UPR，发现 EPN 有最好的增韧效果。当 EPN 的加入量为 5%时，UPR 拉伸强度增加 32%，韧性提高了 238%，而其他性能基本保持稳定。Lin[31]用环氧树脂增韧UPR，得到互穿网络结构, 动态 DSC 表明互穿结构只有一个Tg。研究发现 UPR 中的羟端基可催化环氧固化反应, 在一些互穿结构中, 羟端基浓度相当高, 这种催化效应导致了粘度增加, 是网络联锁结构效应的主要原因，两种联锁网络间的缠结极大地吸收了裂纹能量, 提高了韧性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1. 制备不饱和聚酯与寻找废胶粉。
2. 不饱和聚酯与废胶粉的测试与表征。
4. 研究创新点
用不饱和聚酯作为基体和粘接剂,废胶粉作为增韧和填充材料,通过调整两者的比例，可以获得具有质轻、高强度、高韧性、使用温度范围宽、加工成型性优良的环保复合材料.
