本發(fā)明屬于再生膠制備領(lǐng)域,具體涉及一種微波技術(shù)生產(chǎn)再生膠的方法。
背景技術(shù):
廢舊橡膠材料的數(shù)量在廢舊高分子材料中僅次于廢塑料,其中汽車輪胎全世界年報(bào)廢量在10億條以上,我國在5000~6000萬條。廢舊橡膠的回收利用以廢舊輪胎為主,其它還包括廢舊膠鞋和內(nèi)胎等,廢橡膠的利用有利于保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)資源的再利用,有利于社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,常規(guī)再生膠目前在再生過程中需要在再生罐中進(jìn)行,需要加熱攪拌、清洗、脫水、精煉等工序,設(shè)備和工序較復(fù)雜,投資大。在再生過程中,加入了較大量的軟化劑煤焦油、松焦油、石油抽出物等,使再生膠具有非常難聞的氣味,較大的污染性,還含有很多有毒可使人致癌的化學(xué)物質(zhì),目前歐洲等發(fā)達(dá)國家已限制含有這些化學(xué)物品的輪胎等橡膠制品的出口。常規(guī)再生膠目前的再生工藝時(shí)間多在4h左右,蒸汽壓力在1MPa左右,時(shí)間長,效率低。常規(guī)再生膠的拉伸強(qiáng)度較低,一般在5~8MPa。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種微波技術(shù)生產(chǎn)再生膠的方法,該微波技術(shù)生產(chǎn)再生膠的方法可以很好地解決上述問題。
為達(dá)到上述要求,本發(fā)明提供了一種利用微波新工藝制備環(huán)保高強(qiáng)力輪胎再生膠的方法,各原料及其質(zhì)量份數(shù)為: 廢舊膠粉100.00、 軟化劑5.00~10.00、 復(fù)合活化再生劑420/M0.40~0.70、 偶聯(lián)劑KH5701.00~2.50 ;
所述的復(fù)合活化再生劑420/M是由活化再生劑420和活化再生劑M組成,按質(zhì)量配比為再生劑420:再生劑M=1:1配制而成;
其制備方法,按如下步驟進(jìn)行:
步驟1)篩選:采用拉伸強(qiáng)度≥25MPa,扯斷伸長率≥500%的廢舊載重輪胎和/或工程輪胎,經(jīng)粉碎制備10~30目的廢舊膠粉;
步驟2)將廢舊膠粉放置在開煉機(jī)上,依次加入軟化劑,復(fù)合再生劑420/M,偶聯(lián)劑KH570,進(jìn)行薄通混煉10min,開煉機(jī)的溫度控制在40±5℃,輥距控制在0.8±0.2mm,混煉后下片,下片的膠料厚度控制在0.8-1.2mm,制得初步改性膠粉;
步驟3)將初步改性膠在40~60℃,進(jìn)行微波輻射,輻射頻率為2450MHz,微波輻射功率為800~1200W,微波輻射時(shí)間控制在1min40s~2min30s,微波再生后,制得微波再生膠;
步驟4)將微波再生膠馬上進(jìn)入冷卻裝置,進(jìn)行冷卻,冷卻后的微波再生膠,溫度控制在40℃以下;
步驟5)將冷卻后的微波再生膠進(jìn)行精煉,精煉后的膠片表面光潔,質(zhì)地均勻,既得再生膠;
將廢舊橡膠料粉碎得廢舊橡膠粉,過5~200目篩;
步驟7)將廢舊橡膠粉用電磁方法去鐵屑和雜質(zhì);
步驟8)將去鐵屑和雜質(zhì)后的廢舊橡膠粉裝入微波脫硫罐,加入橡膠軟化劑,按質(zhì)量比,廢 舊橡膠粉∶橡膠軟化劑=100∶0~15;
步驟9)微波加熱脫硫,加熱溫度140~300℃;
步驟10)經(jīng)精煉機(jī)精煉成型、擠出過濾得到一定規(guī)格的條板型膠片;
步驟11)條板型膠片再經(jīng)自動裁斷成所需的塊狀再生膠,最后經(jīng)帶式輸送機(jī)輸送經(jīng)一次EVA膜貼合后包裝入庫。
性能測試結(jié)果表明,環(huán)保高強(qiáng)力輪胎再生膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)23.5MPa以上,斷裂伸長率達(dá)到450%以上,威氏可塑度在0.35~0.45。表明本發(fā)明產(chǎn)品對廢舊橡膠膠粉的再生取得了良好的效果。
該微波技術(shù)生產(chǎn)再生膠的方法具有的優(yōu)點(diǎn)如下:本發(fā)明采用的微波輻射制備再生膠的方法,既保護(hù)了分子主鏈不被破壞,復(fù)合再生活化劑在高溫和低溫下均能使交聯(lián)鍵斷鏈,對極性鍵和不飽和雙鍵具有良好的作用效果。與傳統(tǒng)再生膠相比,微波輻射再生膠保留了再生膠的工藝和機(jī)械性能,與環(huán)境友好,節(jié)約能量,極大地提高了生產(chǎn)效率,生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)方法的5倍。具有突出的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
具體實(shí)施方式
為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,以下具體實(shí)施例,對本申請作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
在以下描述中,對“一個實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“一個示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實(shí)施例或示例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度,但并非每個實(shí)施例或示例都必然包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度。另外,重復(fù)使用短語“根據(jù)本申請的一個實(shí)施例”雖然有可能是指代相同實(shí)施例,但并非必然指代相同的實(shí)施例。
該微波技術(shù)生產(chǎn)再生膠的方法的各原料及其質(zhì)量份數(shù)為: 廢舊膠粉100.00、 軟化劑5.00~10.00、 復(fù)合活化再生劑420/M0.40~0.70、 偶聯(lián)劑KH5701.00~2.50 ;
所述的復(fù)合活化再生劑420/M是由活化再生劑420和活化再生劑M組成,按質(zhì)量配比為再生劑420:再生劑M=1:1配制而成;
其制備方法,按如下步驟進(jìn)行:
步驟1)篩選:采用拉伸強(qiáng)度≥25MPa,扯斷伸長率≥500%的廢舊載重輪胎和/或工程輪胎,經(jīng)粉碎制備10~30目的廢舊膠粉;
步驟2)將廢舊膠粉放置在開煉機(jī)上,依次加入軟化劑,復(fù)合再生劑420/M,偶聯(lián)劑KH570,進(jìn)行薄通混煉10min,開煉機(jī)的溫度控制在40±5℃,輥距控制在0.8±0.2mm,混煉后下片,下片的膠料厚度控制在0.8-1.2mm,制得初步改性膠粉;
步驟3)將初步改性膠在40~60℃,進(jìn)行微波輻射,輻射頻率為2450MHz,微波輻射功率為800~1200W,微波輻射時(shí)間控制在1min40s~2min30s,微波再生后,制得微波再生膠;
步驟4)將微波再生膠馬上進(jìn)入冷卻裝置,進(jìn)行冷卻,冷卻后的微波再生膠,溫度控制在40℃以下;
步驟5)將冷卻后的微波再生膠進(jìn)行精煉,精煉后的膠片表面光潔,質(zhì)地均勻,既得再生膠;
步驟6)將廢舊橡膠料粉碎得廢舊橡膠粉,過5~200目篩;
步驟7)將廢舊橡膠粉用電磁方法去鐵屑和雜質(zhì);
步驟8)將去鐵屑和雜質(zhì)后的廢舊橡膠粉裝入微波脫硫罐,加入橡膠軟化劑,按質(zhì)量比,廢 舊橡膠粉∶橡膠軟化劑=100∶0~15;
步驟9)微波加熱脫硫,加熱溫度140~300℃;
步驟10)經(jīng)精煉機(jī)精煉成型、擠出過濾得到一定規(guī)格的條板型膠片;
步驟11)條板型膠片再經(jīng)自動裁斷成所需的塊狀再生膠,最后經(jīng)帶式輸送機(jī)輸送經(jīng)一次EVA膜貼合后包裝入庫。
實(shí)施例1
各原料及其質(zhì)量份數(shù)為:
廢舊膠粉100.00
軟化劑環(huán)烷烴油10.00
復(fù)合活化再生劑420/M0.70
偶聯(lián)劑KH5702.00
所述的復(fù)合活化再生劑420/M是由活化再生劑420和活化再生劑M組成,按質(zhì)量配比為再生劑420:再生劑M=1:1配制而成。
其制備方法,按如下步驟進(jìn)行:
步驟1)篩選:采用拉伸強(qiáng)度≥25MPa,扯斷伸長率≥500%的廢舊載重輪胎和/或工程輪胎,經(jīng)粉碎制備20目左右的廢舊膠粉;
步驟2)將廢舊膠粉放置在開煉機(jī)上,依次加入軟化劑環(huán)烷烴油,復(fù)合再生劑420/M,偶聯(lián)劑KH570,進(jìn)行薄通混煉10min,開煉機(jī)的溫度控制在40±5℃,輥距控制在0.8±0.2mm,混煉后下片,下片的膠料厚度控制在1.0mm左右,制得初步改性膠粉;
步驟3)將初步改性膠在50℃左右,以2cm厚度均勻投放到輥道輸送裝置上,輥道上安裝了高頻微波輻射裝置,輥道往前輸送的速度為4.5m/min,微波輻射輥道長度7.5m,在輥道上被往前輸送,輸送的過程中進(jìn)行微波輻射再生,輻射頻率為2450MHz,微波輻射功率為1200W,微波輻射時(shí)間控制在2min30s,微波再生后,制得微波再生膠;
步驟4)將微波再生膠馬上進(jìn)入冷卻裝置,進(jìn)行冷卻,冷卻后的微波再生膠,溫度控制在40℃以下;
步驟5)將冷卻后的微波再生膠進(jìn)行精煉,精煉20min,精煉溫度控制在45℃,精煉后的膠片表面光潔,質(zhì)地均勻,既得再生膠;
步驟6)性能檢測。根據(jù)國標(biāo)《再生橡膠》GB/T13460-2008再生膠測試配方依次將各種配合劑加入到再生膠中進(jìn)行混煉,然后將混煉膠硫化,停放24h后,對上述再生膠,進(jìn)行物理機(jī)械性能和加工工藝性能的測試。
性能測試結(jié)果表明,該實(shí)施例制備的再生膠,拉伸強(qiáng)度可達(dá)23.7MPa,斷裂伸長率為480%,威氏可塑度在0.44。表明本發(fā)明獲得的產(chǎn)品對廢舊橡膠膠粉的再生取得了良好的效果。
實(shí)施例2
各原料及其質(zhì)量份數(shù)為:
廢舊膠粉100.00
軟化劑松焦油8.00
復(fù)合活化再生劑420/M0.50
偶聯(lián)劑KH5702.50
所述的復(fù)合活化再生劑420/M是由活化再生劑420和活化再生劑M組成,按質(zhì)量配比為再生劑420:再生劑M=1:1配制而成。
其制備方法,按如下步驟進(jìn)行:
步驟1)篩選:采用拉伸強(qiáng)度≥25MPa,扯斷伸長率≥500%的廢舊載重輪胎和/或工程輪胎,經(jīng)粉碎制備30目左右的廢舊膠粉;
步驟2)將廢舊膠粉放置在開煉機(jī)上,依次加入軟化劑松焦油,復(fù)合再生劑420/M,偶聯(lián)劑KH570,進(jìn)行薄通混煉10min,開煉機(jī)的溫度控制在40±5℃,輥距控制在0.8±0.2mm,混煉后下片,下片的膠料厚度控制在1.0mm左右,制得初步改性膠粉;
步驟3)將初步改性膠在55℃左右,以2cm厚度均勻投放到輥道輸送裝置上,輥道上安裝了高頻微波輻射裝置,輥道往前輸送的速度為4.5m/min,微波輻射輥道長度7.5m,在輥道上被往前輸送,輸送的過程中進(jìn)行微波輻射再生,輻射頻率為2450MHz,微波輻射功率為1200W,微波輻射時(shí)間控制在2min,微波再生后,制得微波再生膠;
步驟4)將微波再生膠馬上進(jìn)入冷卻裝置,進(jìn)行冷卻,冷卻后的微波再生膠,溫度控制在40℃以下;
步驟5)將冷卻后的微波再生膠進(jìn)行精煉,精煉15min,精煉溫度控制在40℃,精煉后的膠片表面光潔,質(zhì)地均勻,既得再生膠;
步驟6)性能檢測。根據(jù)國標(biāo)《再生橡膠》GB/T13460-2008再生膠測試配方依次將各種配合劑加入到再生膠中進(jìn)行混煉,然后將混煉膠硫化,停放24h后,對上述再生膠,進(jìn)行物理機(jī)械性能和加工工藝性能的測試。
性能測試結(jié)果表明,該實(shí)施例制備的再生膠,拉伸強(qiáng)度可達(dá)24.2MPa,斷裂伸長率為465%,威氏可塑度在0.42。表明本發(fā)明獲得的產(chǎn)品對廢舊橡膠膠粉的再生取得了良好的效果。
以上所述實(shí)施例僅表示本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以所述權(quán)利要求為準(zhǔn)。