CN102146175A - 轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，该发泡板材是由再生胶、硫磺粉、氧化锌、促进剂、石蜡、硬脂酸、聚乙二醇、防老化剂、发泡剂按照一定重量份数制备而成。其制备是先将轮胎再生胶薄通后配芳烃油混炼，当达70~90℃时，依次加入石蜡、硬脂酸、聚乙二醇加压混炼，至110~130℃时，排料，经压延冷却后，得再生胶母炼胶；再将再生胶母炼胶进行复炼，依次加入硫磺粉、氧化锌和其他助剂混炼，混炼结束，压延出片；最后将压延出片后的胶片切成胶条，经冷却、挤出成型后，再用微波加热风循环烘箱硫化发泡即得。本发明方法生产效率高，产量大，劳动强度低，且产品成本低，性能优良，具备连续生产的能力。

Description

轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种再生胶的应用，具体涉及一种利用再生胶生产的发泡体及其制备方法，属于再生胶的利用技术领域。
背景技术
在高分子领域，发泡材料的应用原来越广泛，如聚苯发泡板、聚氯乙烯发泡保温板、聚氨酯发泡胶等。由于发泡材料的多孔性，其在压缩过程中可以吸收较高的能量，因此被广泛应用在包装、防护等领域。但由于部分发泡材料的制备仍存在一定缺陷，如存在环保缺陷、产品无法实现连续生产等问题，使得发泡材料的发展受到一定限制。
如发泡聚苯乙稀（EPS）过去常用于包装，在国内用EPS原料做快餐盒，但是该材料在使用后无法回收，造成白色污染，目前国际上已经禁用；PVC（聚乙烯）虽是一种具有较好综合物理性能的通用塑料，但生产过程中PVC存在危害且PVC会形成致癌物。随着社会对环保要求越来越高，后来出现了改进的、环境友好的发泡材料制备方法，如中国专利（公开号 CN 101215391 A）公开了一种氯化聚乙烯改性丁晴橡胶发泡材料的制备方法，以实现环保、低成本的发泡材料的制备；中国专利（公告号 CN 101392076 B）则从生产过程的连续性角度，提出了一种新的氯丁橡胶发泡板材的制备方法。这些新的发明在一定程度上促进了行业的发展，目前发泡材料的发展也主要集中在原料的开发和生产的连续性两方面。
再生胶是指废旧橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程使其弹性状态变成具有塑性和黏性的，能够再硫化的橡胶，也是发泡材料制备的橡胶原料之一。
我国的再生胶货源充足，价格低廉，耐老化性能优良，并且有良好的物理机械性能，除能代替部分生胶用于橡胶制品外，亦可单独用来制作一些低档橡胶制品，它不但能降低制品的成本，还能改善生产工艺，同时可以将废旧轮胎回收，降低废旧轮胎对自然环境的污染。为了有效地利用再生胶，就必须对再生胶的特点及其优缺点有一个正确的认识，再根据生产需要对其进行进一步的加工处理，来实现对其的再利用。再生胶具有良好的塑性，易与生胶和配合剂混合，节省工时，降低动力消耗；收缩性小，能使制品有平滑的表面和准确的尺寸；流动性好，易于制作模型制品；耐老化性好，能改善橡胶制品的耐自然老化性能；具有良好的耐热、耐油，耐酸碱性。硫化速度快，耐焦烧性好等优点；由于再生胶自身的特性，其目前的主要用途仍局限于橡胶制品行业，在其他行业也有一些应用，但是都比较少，其应用领域仍需要开拓。
将再生胶制备成发泡材料，可以大大提高再生胶的利用率，但是目前利用再生胶制备发泡体主要以模压制品为主，生产效率低，劳动强度高，生产的产品性能不稳定，缺乏连续硫化发泡的生产能力，因此研究一种生产成本低、产品性能良好、质量稳定的再生胶生产发泡体材料的方法具有重要的意义。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，利用再生胶辅以其他辅料和助剂，经塑炼、密炼、混炼、复炼、微波发泡等工艺，以实现发泡板材的制备，同时具有生产成本低，产品性能优良，可实现连续生产，且生产效率高，产量大，劳动强度低的特点。
本发明采取的技术方案如下：
本发明所述轮胎再生胶微波连续发泡板材由下列材料按重量份数配比组成：再生胶100份、硫磺粉1~2份、99.7%的氧化锌1~2份、促进剂0.5~7份、石蜡0.5~1份、硬脂酸 1~2份、聚乙二醇-4000 1~2份、防老化剂 0.5~1份、发泡剂 ADC 5~10份、发泡剂 ACP-W 1~3份。
上述述硫磺粉为200-500目硫磺粉。
上述促进剂为促进剂D、促进剂M、促进剂BZ、促进剂ZDC中的一种或几种
本发明的制备方法包括如下步骤：
（1）将1号开炼机辊距调为0.3-0.9mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通3-6遍；
（2）将1号开炼机辊距调为1-3mm，投入按步骤（1）处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；
（3）将步骤（2）得到胶片强制冷却至室温，停放24-30小时；
（4）将步骤（3）得到冷却后的胶片与芳烃油按一定配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与抽出油充分混合；
（5）当1号密炼机温度达到70~90℃时，依次加入石蜡、硬脂酸、聚乙二醇，进行加压混炼；
（6）当1号密炼机温度上升到110~130℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并强制冷却至室温，停放8~10小时，得冷却后的再生胶母炼胶；
（7）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼5~10分钟，再加入发泡剂ADC混炼2~5分钟，然后依次加入硫磺粉、氧化锌、促进剂、防老化剂RD和发泡剂ACP-W，加压混炼2~5分钟，然后排料；
（8）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.3-0.6mm小辊距薄通2-4遍，打三角包2-3次，再将3号开炼机辊距调至2-5mm，胶料包辊，切开打三角包3-4次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽130-160mm的胶条挂在挂料车上，强制冷却至室温；
（9）将经冷却后的胶条喂入挤出机，进行挤出成型工序，得到半成品；
（10）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒的传送，进入微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品。
所述制备步骤（4）中，胶片和芳烃油的重量配比为：每100份胶配8-15份抽出油。
所述制备步骤（3）、（6）、（8）中胶片、胶料及胶条的强制冷却方法是采用工业风扇进行。
所述制备步骤（9）中，挤出机温度设定为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃。
所述制备步骤（10）中，烘箱的温度设定为：第一区120~130℃，第二区140~150℃，第三区160~170℃，第四区170~175℃。
所述制备步骤（10）中，微波加热风循环烘箱的长度为30~40米。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
（1）采用再生胶连续挤出微波硫化法生产的发泡体，具有生产效率高，产量高，劳动强度低，具备连续生产的能力。
（2）经微波脱硫的再生胶具有优异的可塑性，容易混炼且混炼时胶料不粘辊，工艺调整简便，产品质量稳定。
（3）克服现有的再生胶发泡不稳定，不发泡，产品性能不好、质量不稳定、配合剂分散不均匀问题。
附图说明
图1为工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
采用以下工艺步骤制备轮胎再生胶微波连续发泡板材。
（1）将1号开炼机辊距调到0.3mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通4遍；再将1号开炼机辊距调为3mm，投入按前一步骤处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；用工业风扇将胶片强制冷却至室温，停放24小时以上；
（2）将冷却后的胶片与芳烃油按：每100份胶配8份芳烃油的配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与芳烃油充分混合；当1号密炼机温度达到80℃时，依次加入石蜡0.8份、硬脂酸1份、聚乙二醇-4000 1份进行加压混炼；当1号密炼机温度上升到120℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并用工业风扇强制冷却至室温，停放8小时以上，得冷却后的再生胶母炼胶；
（3）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼6分钟，再加入发泡剂ADC 5份混炼2分钟，然后依次加入300目的硫磺粉1.5份、99.7%的氧化锌1.2份、促进剂D 1份、促进剂M 1.5份、促进剂BZ 1份、促进剂ZDC 0.5份、防老化剂RD 0.5份和发泡剂ACP-W 1.5份，加压混炼2分钟，然后排料；
（4）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.3mm小辊距薄通4遍，打三角包2次，再将3号开炼机辊距调至2mm，胶料包辊，切开打三角包3次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽150mm的胶条挂在挂料车上，用工业风扇强制冷却至室温；
（5）将经冷却后的胶条喂入挤出机，设定挤出机温度为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃，进行挤出成型工序，得到半成品；
（6）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒传送，进入长度为30米的微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品，设定烘箱温度为：第一区120℃，第二区142℃，第三区160℃，第四区170℃。
实施例2
采用以下工艺步骤制备轮胎再生胶微波连续发泡板材。
（1）将1号开炼机辊距调到0.7mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通3遍；再将1号开炼机辊距调为2mm，投入按前一步骤处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；用工业风扇将胶片强制冷却至室温，停放24小时以上；
（2）将冷却后的胶片与芳烃油按：每100份胶配12份抽出油的配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与芳烃油充分混合；当1号密炼机温度达到70℃时，依次加入石蜡0.5份、硬脂酸0.5份、聚乙二醇-4000 1.5份进行加压混炼；当1号密炼机温度上升到120℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并用工业风扇强制冷却至室温，停放10小时以上，得冷却后的再生胶母炼胶；
（3）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼5分钟，再加入发泡剂ADC 6.5份混炼5分钟，然后依次加入300目的硫磺粉1.2份、99.7%的氧化锌1份、促进剂D 1份、促进剂M 2份、促进剂BZ 1份、促进剂ZDC 0.8份、防老化剂RD 0.5份和发泡剂ACP-W 1份，加压混炼5分钟，然后排料；
（4）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.5mm小辊距薄通2遍，打三角包3次，再将3号开炼机辊距调至3mm，胶料包辊，切开打三角包3次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽140mm的胶条挂在挂料车上，用工业风扇强制冷却至室温；
（5）将经冷却后的胶条喂入挤出机，设定挤出机温度为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃，进行挤出成型工序，得到半成品；
（6）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒传送，进入长度为35米的微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品，设定烘箱温度为：第一区125℃，第二区145℃，第三区165℃，第四区170℃。
实施例3
采用以下工艺步骤制备轮胎再生胶微波连续发泡板材。
（1）将1号开炼机辊距调到0.5mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通5遍；再将1号开炼机辊距调为2mm，投入按前一步骤处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；用工业风扇将胶片强制冷却至室温，停放30小时；
（2）将冷却后的胶片与芳烃油按：每100份胶配10份芳烃油的配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与芳烃油充分混合；当1号密炼机温度达到85℃时，依次加入石蜡0.5份、硬脂酸2份、聚乙二醇-4000 1份进行加压混炼；当1号密炼机温度上升到110℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并用工业风扇强制冷却至室温，停放10小时以上，得冷却后的再生胶母炼胶；
（3）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼8分钟，再加入发泡剂ADC 8份混炼3分钟，然后依次加入300目的硫磺粉2份、99.7%的氧化锌1.8份、促进剂D 1.5份、促进剂M 1.2份、促进剂BZ 2份、促进剂ZDC 0.5份、防老化剂RD 1份和发泡剂ACP-W 3份，加压混炼3分钟，然后排料；
（4）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.4mm小辊距薄通2遍，打三角包3次，再将3号开炼机辊距调至5mm，胶料包辊，切开打三角包4次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽130mm的胶条挂在挂料车上，用工业风扇强制冷却至室温；
（5）将经冷却后的胶条喂入挤出机，设定挤出机温度为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃，进行挤出成型工序，得到半成品；
（6）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒传送，进入长度为35米的微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品，设定烘箱温度为：第一区128℃，第二区140℃，第三区168℃，第四区172℃。
实施例4
采用以下工艺步骤制备轮胎再生胶微波连续发泡板材。
（1）将1号开炼机辊距调到0.9mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通6遍；再将1号开炼机辊距调为3mm，投入按前一步骤处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；用工业风扇将胶片强制冷却至室温，停放30小时；
（2）将冷却后的胶片与芳烃油按：每100份胶配15份芳烃油的配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与芳烃油充分混合；当1号密炼机温度达到90℃时，依次加入石蜡1份、硬脂酸1.5份、聚乙二醇-4000 2份进行加压混炼；当1号密炼机温度上升到130℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并用工业风扇强制冷却至室温，停放10小时以上，得冷却后的再生胶母炼胶；
（3）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼10分钟，再加入发泡剂ADC 10份混炼5分钟，然后依次加入300目的硫磺粉1.8份、99.7%的氧化锌2份、促进剂D 2份、促进剂M 1.8份、促进剂BZ 1.5份、促进剂ZDC 1份、防老化剂RD 0.8份和发泡剂ACP-W 2.5份，加压混炼5分钟，然后排料；
（4）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.6mm小辊距薄通3遍，打三角包2次，再将3号开炼机辊距调至4mm，胶料包辊，切开打三角包4次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽160mm的胶条挂在挂料车上，用工业风扇强制冷却至室温；
（5）将经冷却后的胶条喂入挤出机，设定挤出机温度为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃，进行挤出成型工序，得到半成品；
（6）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒传送，进入长度为35米的微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品，设定烘箱温度为：第一区130℃，第二区150℃，第三区170℃，第四区175℃。

Claims (9)

1.一种轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，所述发泡板材由下列材料按重量份数制备组成：再生胶100份、硫磺粉1~2份、99.7%的氧化锌1~2份、促进剂D  1～2份、促进剂M  1～2份、促进剂BZ 1～2份、促进剂ZDC 0.5～1份、石蜡0.5~1份、硬脂酸 1~2份、聚乙二醇-4000 1~2份、防老化剂 0.5~1份、发泡剂 ADC 5~10份、发泡剂 ACP-W 1~3份。
2.根据权利要求1所述一种轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，其特征在于所述硫磺粉为200-500目硫磺粉。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，其特征在于所述促进剂为促进剂D、促进剂M、促进剂BZ、促进剂ZDC中的一种或几种。
4..根据权利要求1所述的一种轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法，其特征在于所述发泡板材的制备方法包括以下步骤：
（1）将1号开炼机辊距调为0.3-0.9mm，投入再生胶胶料薄通，打三角包，薄通3-6遍；
（2）将1号开炼机辊距调为1-3mm，投入按步骤（1）处理后的胶料进行包辊，待表面光滑无气泡，下片，制得胶片；
（3）将步骤（2）得到胶片强制冷却至室温，停放24-30小时；
（4）将步骤（3）得到冷却后的胶片与芳烃油按一定配比，投入1号密炼机混炼，让再生胶与抽出油充分混合；
（5）当1号密炼机温度达到70~90℃时，依次加入石蜡、硬脂酸、聚乙二醇，进行加压混炼；
（6）当1号密炼机温度上升到110~130℃时，将加压混炼后的胶料排出，投到2号开炼机上压延出片，并强制冷却至室温，停放8~10小时，得冷却后的再生胶母炼胶；
（7）将冷却后的再生胶母炼胶称量后，投入2号密炼机加压混炼5~10分钟，再加入发泡剂ADC混炼2~5分钟，然后依次加入硫磺粉、氧化锌、促进剂、防老化剂RD和发泡剂ACP-W，加压混炼2~5分钟，然后排料； 
（8）将2号密炼机排出胶料投到3号开炼机上压延出片，先以3号开炼机0.3-0.6mm小辊距薄通2-4遍，打三角包2-3次，再将3号开炼机辊距调至2-5mm，胶料包辊，切开打三角包3-4次，让胶料包辊，然后，将胶料切成宽130-160mm的胶条挂在挂料车上，强制冷却至室温；
（9）将经冷却后的胶条喂入挤出机，进行挤出成型工序，得到半成品；
（10）将挤出成型的半成品经烘箱传动辊筒的传送，进入微波加热风循环烘箱硫化发泡，得发泡板材成品。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（4）中，胶片和抽出油的重量配比为：每100份胶配8-15份芳烃油。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（3）、（6）、（8）中胶片、胶料及胶条的强制冷却方法是采用工业风扇进行。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（9）中，挤出机温度设定为：机头50℃，机身45℃，螺杆30℃，喂料口40℃。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（10）中，烘箱的温度设定为：第一区120~130℃，第二区140~150℃，第三区160~170℃，第四区170~175℃。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（10）中，微波加热风循环烘箱的长度为30~40米。
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