專利名稱：一種混合型再生橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢橡膠的回收再生方法，尤其涉及一種采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行廢橡膠脫硫再生的方法，屬于橡膠循環(huán)再生領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，全世界年約產(chǎn)生10億條廢舊輪胎，而我國毎年產(chǎn)生廢舊橡膠近1000萬噸，其中60%以上為廢舊輪胎，由于廢舊橡膠具有穩(wěn)定的三維化學(xué)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，既不熔化也不溶解，而且具有較好的耐化學(xué)、生物和物理特性。處理不當(dāng)如大量存放、積攢在大自然中很容 易造成火災(zāi)危險(xiǎn)，容易導(dǎo)致空氣、水和土壌的污染，對環(huán)境造成了極大的破壞。因此，對廢舊橡膠的處理一直是環(huán)境保護(hù)和橡膠再利用領(lǐng)域的ー個(gè)難題。近年來，我國對廢舊橡膠的綜合利用非常重視，制定政策鼓勵(lì)利用廢舊橡膠，并把再生橡膠列入天然橡膠、合成橡膠后第三大橡膠資源加以發(fā)展。用于生產(chǎn)再生膠的傳統(tǒng)脫硫方法有油法、水油法以及國內(nèi)廣泛采用的高溫高壓動(dòng)態(tài)脫硫法，但這些方法由于存在著二次污染較嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，能耗較大等缺點(diǎn)而逐漸被淘汰。在諸如微波再生、電子束輻射脫硫法、超聲波再生等新型脫硫再生方法中，最有エ業(yè)化前景的是雙螺桿熱-機(jī)械剪切脫硫再生法。該方法的特點(diǎn)是設(shè)備簡單，機(jī)械化程度高，可連續(xù)生產(chǎn)，脫硫過程不產(chǎn)生廢水。申請?zhí)枮?00810235753. 5名稱為“廢橡膠綠色脫硫エ藝方法”公開了ー種利用雙螺桿擠出機(jī)制備再生膠的方法。該法將廢橡膠顆粒經(jīng)加料區(qū)加入雙螺桿橡膠脫硫反應(yīng)裝置中，經(jīng)壓縮剪切區(qū)的高溫、高壓和剪切能的共同作用，再經(jīng)過雙螺桿橡膠脫硫反應(yīng)裝置混煉區(qū)的混煉，生成性能穩(wěn)定的再生膠。申請?zhí)枮?00910080211. X名稱為“ー種采用雙螺桿擠出機(jī)脫硫再生硫化橡膠的方法”公開了ー種通過雙螺桿擠出機(jī)附以新型脫硫再生劑，在擠出機(jī)螺桿的作用下實(shí)現(xiàn)高溫高壓的脫硫環(huán)境，實(shí)現(xiàn)橡膠的脫硫再生的方法。申請?zhí)枮?00710132935. 5名稱為“ー種廢舊輪胎膠高剪切應(yīng)カ誘導(dǎo)脫硫及改性方法”公開了ー種利用高轉(zhuǎn)速，高剪切型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行線性高分子物質(zhì)，廢舊輪胎膠粉和穩(wěn)定化助劑相混合擠出，該方法達(dá)到了廢舊輪胎膠粉的脫硫及對聚合物的改性。采用擠出機(jī)熱-機(jī)械剪切的脫硫方法操作性方便、簡單、可連續(xù)性好。但由于影響廢橡膠脫硫因素較多，選擇再生膠最優(yōu)狀態(tài)下的脫硫程度以獲得最佳的機(jī)械性能還可以進(jìn)ー步探索?？傊?，在目前廢橡膠エ業(yè)脫硫技術(shù)取得一定發(fā)展的基礎(chǔ)上，繼續(xù)探索，尋找ー種高效率，高質(zhì)量，無污染且易于エ業(yè)化實(shí)施的脫硫新エ藝，新技術(shù)，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在能實(shí)現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)熱-機(jī)械剪切脫硫制備再生膠エ藝安全、簡單、連續(xù)、環(huán)保的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并能獲得性能優(yōu)異的混合型再生膠，而提供了ー種混合型再生橡膠及其制備方法。本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是
本發(fā)明提供了ー種混合型再生橡膠，該混合型再生橡膠是由組分A完全未脫硫膠粉，組分B部分脫硫膠粉和組分C完全脫硫膠料，按如下質(zhì)量百分比，組分A為40% 80%、組分B為10% 40%、組分C為10% 30%，混合后經(jīng)過開煉機(jī)精煉制備而成的，其中，組分B是以組分A的完全未脫硫膠粉為原料，通過擠出機(jī)擠出エ藝制得，作為優(yōu)選組分A完全未脫硫膠粉選自廢舊輪胎橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠或三元こ丙橡膠中的ー種或多種混合膠，目數(shù)為20 60目；作為優(yōu)選組分B部分脫硫膠粉，是由組分A的完全未脫硫膠粉制備而來的，制備方法為，將完全未脫硫膠粉與軟化劑充分?jǐn)嚢?，?合均勻后，投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出脫硫，得到再生膠膠粉，即部分脫硫膠粉，進(jìn)ー步地軟化劑選自松香油、古馬隆、石蠟或芳烴油的ー種或多種混合物，進(jìn)ー步地完全未脫硫膠粉與軟化劑質(zhì)量比為100:5-100:20，進(jìn)ー步地雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出時(shí)，設(shè)定脫硫溫度為160_180°C，螺桿轉(zhuǎn)速為80-110rpm，主喂比為1. 2-1. 4 ；作為優(yōu)選組分C完全脫硫膠料選自未硫化天然橡膠或丁苯橡膠的邊角料。本發(fā)明還提供了ー種上述混合型再生橡膠的制備方法，具體方法為(I)以組分A的完全未脫硫膠粉為原料，通過擠出機(jī)擠出エ藝制得組分B ;(2)將組分A、組分B、組分C按如下質(zhì)量百分比，組分A為40% 80%、組分B為10% 40%、組分C為10% 30%，混合并送至開煉機(jī)進(jìn)行精煉，擠壓出片即可得到混合型再生膠成品，其中，組分A為完全未脫硫膠粉，組分B為部分脫硫膠粉，組分C為完全脫硫膠料，作為優(yōu)選使用開煉機(jī)進(jìn)行精煉時(shí)，開煉機(jī)的輥溫為40-60°C，精煉時(shí)輥距設(shè)為0. 2-0. 4mm,出片時(shí)將輥距調(diào)至l_2mm。本發(fā)明的有益效果是整個(gè)エ藝過程是連續(xù)、密閉的，廢舊橡膠膠粉脫硫過程始終為固相過程，エ藝較為簡單，快速，環(huán)保。此外，利用制備出的再生膠膠粉按照特定比例進(jìn)行重新配合，得到的混合型再生膠，在保持甚至提高再生膠性能的基礎(chǔ)上，降低了原廢舊橡膠膠粉的擠出量。例如，制備年產(chǎn)量為100萬噸的再生膠，傳統(tǒng)方法則同樣需要100萬噸廢舊橡膠膠粉的擠出量。若按照本發(fā)明的方法，擠出量不足原來的一半。該方法大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比，生產(chǎn)相同的產(chǎn)量，只需要對該產(chǎn)量中，不足一半原料進(jìn)行擠出機(jī)擠出，再精煉；而對于剩余的產(chǎn)量，則只需通過開煉機(jī)精煉即可得到。使用開煉機(jī)精煉的成本、エ藝復(fù)雜度，遠(yuǎn)低于擠出機(jī)擠出，而現(xiàn)有技術(shù)中，使用開煉機(jī)精煉來制備再生膠的技術(shù)還很少，或還不成熟。因此，本發(fā)明在很大程度上，是用開煉機(jī)精煉的エ藝，取代了擠出機(jī)擠出，來脫硫生產(chǎn)再生膠。


圖1為本發(fā)明的エ藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :組分A :以目數(shù)為20-40目的廢舊輪胎膠粉直接作為混合型再生膠膠料組分A (未脫硫的膠粉組分);組分B :將XLA-10型芳烴油2份，石蠟油6份與100份廢舊輪胎膠粉(即組分A)均勻混合，按以下擠出エ藝條件，獲得的再生膠作為混合型再生膠膠料組分B (部分脫硫的膠粉組分)擠出溫度設(shè)為180°C (前2區(qū))/170°C (中7區(qū))/160°C (后2區(qū))，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為lOOrpm，主喂比設(shè)為1. 2 ；組分C 以未硫化天然橡膠邊角料作為混合型再生膠組分C (完全脫硫的膠粉組分)。設(shè)定開煉機(jī)的輥溫為40°C，精煉時(shí)輥距設(shè)為0. 2mm,出片時(shí)將輥距調(diào)至1mm，將組分A、組分B、組分C按配比(具體配比見表2)混合，通過開煉機(jī)精煉制備得到混合型再生橡膠。對于混合型再生膠再硫化后的性能測試，可按以下硫化配方進(jìn)行，混合型再生膠100 ;促進(jìn)劑M:0. 8;氧化鋅2.5;硬脂酸:1;DCP:1. 2;硫磺:0. 6，共計(jì)105. 5 (重量份)?；旌闲驮偕z各膠料組分，及其不同配比下實(shí)施例1對比數(shù)據(jù)如下表I混合型再生膠各膠料組分性能
權(quán)利要求
1.一種混合型再生橡膠，其特征在于所述的混合型再生橡膠是由組分A完全未脫硫膠粉，組分B部分脫硫膠粉和組分C完全脫硫膠料，按如下的質(zhì)量百分比，組分A為40% 80%、組分B為10% 40%、組分C為10% 30%，混合后經(jīng)過開煉機(jī)精煉制備而成的，其中， 組分B是以組分A的完全未脫硫膠粉為原料，通過擠出機(jī)擠出工藝制得。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的組分A完全未脫硫膠粉選自廢舊輪胎橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠或三元乙丙橡膠中的一種或多種混合膠，目數(shù)為 20 60目。
3.如權(quán)利要求1所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的組分B部分脫硫膠粉，是由組分A的完全未脫硫膠粉制備而來的，制備方法為，將完全未脫硫膠粉與軟化劑充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆蚝?，投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出脫硫，得到再生膠膠粉，即部分脫硫膠粉。
4.如權(quán)利要求3所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的軟化劑選自松香油、古馬隆、石蠟或芳烴油的一種或多種混合物。
5.如權(quán)利要求3所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的完全未脫硫膠粉與軟化劑質(zhì)量比為100:5-100:20。
6.如權(quán)利要求3所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出時(shí)，設(shè)定脫硫溫度為160-180°C，螺桿轉(zhuǎn)速為80-110rpm，主喂比為1. 2-1. 4。
7.如權(quán)利要求1所述的混合型再生橡膠，其特征在于所述的組分C完全脫硫膠料選自未硫化天然橡膠或丁苯橡膠的邊角料。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的混合型再生橡膠的制備方法，其特征在于所述的制備方法為，(1)以組分A的完全未脫硫膠粉為原料，通過擠出機(jī)擠出工藝制得組分B;(2)將組分A、組分B、組分C按如下質(zhì)量百分比，組分A為40% 80%、組分B為10% 40%、組分C為10% 30%，混合并送至開煉機(jī)進(jìn)行精煉，擠壓出片即可得到混合型再生膠成品，其中，組分A為完全未脫硫膠粉，組分B為部分脫硫膠粉，組分C為完全脫硫膠料。
9.如權(quán)利要求8所述的混合型再生橡膠的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的使用開煉機(jī)進(jìn)行精煉時(shí)，開煉機(jī)的輥溫為40-60°C，精煉時(shí)輥距設(shè)為O. 2-0. 4mm,出片時(shí)將輥距調(diào)至1-2mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混合型再生橡膠，該再生橡膠是由組分A完全未脫硫膠粉，組分B部分脫硫膠粉和組分C完全脫硫膠料，經(jīng)過開煉機(jī)精煉制備而成的，其中，組分B是由組分A通過擠出機(jī)擠出工藝制得，本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比，生產(chǎn)相同的產(chǎn)量，只需要對該產(chǎn)量中，不到一半的原料進(jìn)行擠出機(jī)擠出，再精煉；而對于其余的產(chǎn)量，則只需通過開煉機(jī)精煉即可得到。在生產(chǎn)工藝安全、簡單、連續(xù)、環(huán)保的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C08L17/00GK103012895SQ201210548558
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者陶國良, 何乾湖 申請人:常州大學(xué)