CN102174216A - 用废白土作填充剂、软化剂的胶料 - Google Patents

用废白土作填充剂、软化剂的胶料 Download PDF

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徐云慧
翁国文
李培培
张兆红
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Abstract

本发明公开了用废白土作填充剂、软化剂的胶料，属橡胶领域。以天然橡胶或丁苯橡胶为主要原料，以废白土作填充剂、软化剂经废白土干燥-配料-生胶塑炼-母炼胶混炼-生胶混炼-硫化制得。其原料组成及重量份是：天然橡胶或丁苯橡胶100份、氧化锌2.5-5.5份、硬脂酸1.5-4.0份、硫磺1.5-3.0份、防老剂D 0.8-1.2份、废白土15-75份、促进剂DM 0.5-0.7份或促进剂CZ 0.8-1.2份。有益效果是：废白土成本低廉，即可做填充剂也可作软化剂，节约了胶料生产成本；减少了浪费及环境污染，减少了废白土的浪费，同时也减少了因堆积、填埋、焚烧带来的环境污染；与使用同份数陶土做填充剂，芳烃油做软化剂的胶料相比，胶料性能提高。

Description

用废白土作填充剂、软化剂的胶料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域。具体是用废白土作填充剂、软化剂的胶料。
背景技术
油脂脱色主要使用活性白土，活性白土是以膨润土为原料经处理加工而成的活性较高的吸附剂，在油脂工业脱色中应用广泛。经脱色的白土失去了活性，不能再作脱色剂，成为一种深褐色粉状固渣，有时还粘结成块，成为废白土。脱色废白土就是植物油脂精炼过程产生的下脚料，是油脂加工厂的一种副产品，其中含有20％-40％的油脂，目数在80-100目，是一种宝贵的资源，废白土的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CaO、K2O、中性油脂、非水化磷脂、天然色素、脂肪酸和维生素等。活性白土一般呈白色、淡灰色等，脱色后由于吸附植物油中色素而呈青色及褐色。废白土如果不及时处理，会污染环境。目前，大部分油厂采用焚烧或地坑掩埋，一般作为废弃物处理，导致资源白白浪费。在提倡资源高效循环利用科学发展的今天，若对废白土回收及综合利用，既可保护环境又能创造效益。废白土回收和利用除从废白土中提油外，已经在农业、日化、化工、生物等方面进行了综合利用，据德国汉堡知名行业刊物《油世界》称，全球17种油脂产量2006年估计为1.48亿吨，2007年估计为1.527亿吨，而生产20吨油脂，就产生1吨废白土，估计到2006年每年全球产生废白土740万吨，2007年每年全球产生废白土763.5万吨，废白土产生量每年递增3.2％。估计到2012年全年全球产生废白土近1110万吨。这么大的产生量已引起很多行业的重视，若只靠焚烧或地坑掩埋，不仅导致资源白白浪费，而且污染环境，与资源高效循环利用科学发展的今天不相符合。
发明内容
为了减少浪费及环境污染，本发明提供用废白土作填充剂、软化剂的胶料。
发明是以如下技术方案实现的：用废白土作填充剂、软化剂的胶料，以天然橡胶或丁苯橡胶为主要原料，以废白土作填充剂、软化剂制备，其原料组成及重量份是：
天然橡胶或丁苯橡胶    100份
氧化锌    2.5-5.5份
硬脂酸    1.5-4.0份
硫磺      1.5-3.0份
防老剂D   0.8-1.2份
废白土    15-75份；
促进剂DM 0.5-0.7份或促进剂CZ 0.8-1.2份。
上述用废白土作填充剂、软化剂的胶料的制备方法，具体步骤如下：
1)废白土干燥：将废白土在70-100℃下烘干24-96小时，使含水率≤3％，含油率为28-30％，备用；
2)配料：按比例和质量分数称量天然橡胶或丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸和防老剂D、硫磺、促进剂、废白土各种原料；
3)生胶塑炼：将天然橡胶或丁苯橡胶采用开炼机薄通塑炼法：辊距0.5-1.0mm，辊温45℃-50℃，薄通次数8-10次；
4)母炼胶混炼：将氧化锌、硬脂酸、防老剂D和塑炼过的生胶在开炼机上进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；天然橡胶前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；丁苯橡胶前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-5.0mm，下片存放4-48小时；
5)生胶混炼：将废白土、硫磺、促进剂与经步骤4)所得的母炼胶进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；天然橡胶前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；丁苯橡胶前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-4.0mm，下片存放4-72小时，得生胶胶料；
也可用密炼机进行生胶塑炼、母炼胶混炼和生胶混炼；
6)硫化：将生胶胶料进行硫化得成品胶料。
上述天然橡胶胶料的硫化条件为：温度145℃，压力7.5-12.5Mpa，时间根据T100数据而定。
上述丁苯橡胶胶料的硫化条件为：温度150℃，压力4.5-10.5Mpa，时间根据T100数据而定。
本发明的有益效果是：
第一：节约生产成本。废白土成本低廉，据调查现在油脂生产厂家均低价处理废白土，甚至倒贴费用请人处理；发明的胶料，废白土既可以用作填充剂，又可用作软化剂，即节约了30-75份填料，也可也节约3-4份软化剂。
第二：减少浪费及环境污染。废白土在橡胶中应用有很大使用空间，每年至少可使用200-500吨，减少了废白土的浪费，同时也减少了因堆积、填埋、焚烧带来的环境污染。
第三：部分应用性能提高。与使用同份数陶土做填充剂，3份芳烃油做软化剂的胶料相比较，胶料部分性能均提高。胶料塑性高，流动性好，伸长率提高、耐磨性提高、冲击弹性提高，其它性能差别不大。本发明的胶料可以用在橡胶减震器、橡胶履带板、橡胶地垫、橡胶脚垫、橡胶胶圈、橡胶地板等产品中。
具体实施方式
实施例1天然橡胶胶料；
实施例2丁苯橡胶胶料。
一、上述两种胶料的原料配方见表1。
表1
Figure BSA00000421508500031
二、胶料制备方法
实施例1的制备方法
1)废白土干燥：将废白土在70-100℃下烘干24-96小时，使含水率≤3％，含油率为28-30％，备用；
2)配料：按比例和质量分数称量天然橡胶或丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸和防老剂D、硫磺、促进剂、废白土各种原料；
3)生胶塑炼：将天然橡胶或丁苯橡胶采用开炼机薄通塑炼法：辊距0.5-1.0mm，辊温45℃-50℃，薄通次数8-10次；
4)母炼胶混炼：将氧化锌、硬脂酸和防老剂D和塑炼过的生胶在开炼机上进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；下片厚度3.0-5.0mm，下片存放4-48小时；
5)生胶混炼：将废白土、硫磺、促进剂与经步骤4)所得的母炼胶进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；下片厚度3.0-4.0mm，下片存放4-72小时，得生胶胶料；
也可用密炼机进行生胶塑炼、母炼胶混炼和生胶混炼；
6)硫化：将生胶胶料进行硫化得成品胶料。硫化条件为：温度145℃，压力7.5-12.5Mpa，时间根据T100数据而定。
实施例2的制备方法
1)废白土干燥：将废白土在70-100℃下烘干24-96小时，使含水率≤3％，含油率为28-30％，备用；
2)配料：按比例和质量分数称量天然橡胶或丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸和防老剂D、硫磺、促进剂、废白土各种原料；
3)生胶塑炼：将天然橡胶或丁苯橡胶采用开炼机薄通塑炼法：辊距0.5-1.0mm，辊温45℃-50℃，薄通次数8-10次；
4)母炼胶混炼：将氧化锌、硬脂酸、防老剂D和塑炼过的生胶在开炼机上进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-5.0mm，下片存放4-48小时；
5)生胶混炼：将废白土、硫磺、促进剂与经步骤4)所得的母炼胶进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-4.0mm，下片存放4-72小时，得生胶胶料；
也可用密炼机进行生胶塑炼、母炼胶混炼和生胶混炼；
6)硫化：将生胶胶料进行硫化得成品胶料。硫化条件为：温度150℃，压力4.5-10.5Mpa，时间根据T100数据而定。
三、胶料测试性能
表2门尼粘度
Figure BSA00000421508500051
表3硫化特性
Figure BSA00000421508500052
表4物理性能
Figure BSA00000421508500053
Figure BSA00000421508500061

Claims (5)

1.用废白土作填充剂、软化剂的胶料，其特征是：以天然橡胶或丁苯橡胶为主要原料，以废白土作填充剂、软化剂制备，其原料组成及重量份是：
天然橡胶或丁苯橡胶    100份
氧化锌    2.5-5.5份
硬脂酸    1.5-4.0份
硫磺      1.5-3.0份
防老剂D   0.8-1.2份
废白土    15-75份；
促进剂DM 0.5-0.7份或促进剂CZ 0.8-1.2份。
2.一种权利要求1所述的用废白土作填充剂、软化剂的胶料的制备方法，具体步骤如下：
1)废白土干燥：将废白土在70-100℃下烘干24-96小时，使含水率≤3％，含油率为28-30％，备用；
2)配料：按比例和质量分数称量天然橡胶或丁苯橡胶、氧化锌、硬脂酸和防老剂D、硫磺、促进剂、废白土各种原料；
3)生胶塑炼：将天然橡胶或丁苯橡胶采用开炼机薄通塑炼法：辊距0.5-1.0mm，辊温45℃-50℃，薄通次数8-10次；
4)母炼胶混炼：将氧化锌、硬脂酸和防老剂D与塑炼过的生胶在开炼机上进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；天然橡胶前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；丁苯橡胶前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-5.0mm，下片存放4-48小时；
5)生胶混炼：将废白土、硫磺、促进剂与经步骤4)所得的母炼胶进行混炼；混炼工艺条件为：辊距2.5-3.5mm；天然橡胶前辊温55-65℃、后辊温50-55℃；丁苯橡胶前辊温45-50℃、后辊温40-45℃；下片厚度3.0-4.0mm，下片存放4-72小时，得生胶胶料；
6)硫化：将生胶胶料进行硫化得成品胶料。
3.根据权利要求2所述的用废白土作填充剂、软化剂的胶料的制备方法，其特征是：也可用密炼机进行生胶塑炼、母炼胶混炼和生胶混炼。
4.根据权利要求2所述的用废白土作填充剂、软化剂的胶料的制备方法，其特征是，天然橡胶胶料的硫化条件为：温度145℃，压力7.5-12.5Mpa，时间根据测定的T100数据而定。
5.根据权利要求2所述的用废白土作填充剂、软化剂的胶料的制备方法，其特征是，丁苯橡胶胶料的硫化条件为：温度150℃，压力4.5-10.5Mpa，时间根据测定的T100数据而定。
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