CN102190812A - 一种环保型再生胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型再生胶的制备方法,属废旧橡胶再生技术领域。该方法以废旧胶粉为主要原料,加入改性剂和化学塑解剂经在炼胶设备上混炼、活化再生得环保型再生胶;工艺流程是:将化学助剂、废胶粉干燥→废胶粉中加入改性剂和化学塑解剂→混炼→活化再生→冷却→再生胶。硫化后胶片的性能检测结果为:拉伸强度为7~13MPa、断裂伸长率为400~460%,达到了传统再生胶的力学性能检测数据。有益效果是:不含《REACH》中规定的化学品,加工工艺简便高效,再生工序少,各种炼胶设备均可进行再生作业,具有突出的经济效益和社会效益。

Description

一种环保型再生胶的制备方法
技术领域
本发明涉及废旧橡胶再生技术领域,具体是一种环保型再生胶的制备方法。是利用环保新型化学助剂使废胶粉经过加热、机械处理等物理化学过程,使其从弹性状态转变成具有塑性和粘性的、能够再硫化再生胶的制备方法。
背景技术
废旧橡胶材料的数量在废旧高分子材料中仅次于废塑料,其中汽车轮胎全世界年报废量在10亿条以上,我国在5000~6000万条。废旧橡胶的回收利用以废旧轮胎为主,其它还包括废旧胶鞋和内胎等,废橡胶的利用有利于保护环境,实现资源的再利用,有利于社会经济的可持续发展。
目前,常规再生胶在再生过程中需要在再生罐中进行,需要加热搅拌,清洗脱水精炼等工序,其设备及工序较复杂,投资大。在再生过程中,加入了较大量的软化剂煤焦油、松焦油、石油抽出物等,使再生胶具有非常难闻的气味,存在较大的污染性,还含有很多有毒致癌的化学物质,目前欧洲等发达国家已限制含有这些化学物质的轮胎等制品的出口。常规再生胶目前的再生工艺时间多在4h左右,蒸汽压力在1MPA左右,时间长,效率低。常规再生胶已不能在很多橡胶制品中添加,企业急需环保型再生胶出现。但是目前还没有环保型再生胶出现。
该方法适用于将以天然胶为主的内胎外胎类、鞋胶类废胶粉和丁基胶为主的内胎类废胶粉的环保再生。
发明内容
本发明提供一种环保型再生胶的制备方法,该方法适用于将以天然胶为主的内胎外胎类、鞋胶类废胶粉和丁基胶为主的内胎类废胶粉的环保再生。不含《REACH》中规定的化学品,加工工艺简便高效,再生工序少,各种炼胶设备均可进行再生作业,具有突出的经济效益和社会效益。
本发明是以如下技术方案实现的:一种环保型再生胶的制备方法,以废旧胶粉为主要原料,加入改性剂和化学塑解剂经在炼胶设备上混炼、再生;所述的改 性剂是酚醛树脂类物质,所述的化学塑解剂是低温化学塑解剂、高温化学塑解剂或高低温混合型化学塑解剂;
具体步骤如下:
(1)原料采用市场供应的粗胶粉,或将废旧橡胶加工成粗胶粉;
(2)将粗胶粉、化学塑解剂和改性剂分别在120℃下经过机械搅拌干燥除去水分;
(3)混炼:将粗胶粉、化学塑解剂和改性剂加入炼胶设备混炼,其加料顺序为:先加入干燥好的废胶粉,然后在其中再加入改性剂,最后再加入选取的化学塑解剂;
上述改性剂的加入量为废胶粉质量的8~12%;低温化学塑解剂的添加量为胶粉质量的0.3~0.7%,高温化学塑解剂的添加量为胶粉质量的0.3~0.5%;混合型化学塑解剂的添加量为0.4~0.7%;
(4)活化再生:将使用高温化学塑解剂或混合型化学塑解剂的混炼胶使用密炼机或螺杆塑炼机,温度控制在110℃~160℃,再生时间为10~12min,然后将再生胶在开炼机上冷却到45℃以下得成品再生胶;或将使用低温化学塑解剂或混合型化学塑解剂的混炼胶用开炼机,温度控制在70~85℃,再生时间一般为10~15min,再生胶然后冷却到45℃以下得成品再生胶。
所述的废旧胶粉是以天然胶为主的内胎类、外胎类、胶鞋类废胶粉和以丁基胶为主的内胎类废胶粉。
所述的低温塑解剂是指在温度70~85℃下使用的硫酚类有机物,如五氯硫酚。
所述的高温塑解剂是指在温度110℃~160℃下使用的二苯基二硫化物类有机物,如2,2’-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。
所述的高低温混合型塑解剂是指在较低温度70~85℃使用或在高温110℃~160℃均能使用的噻唑类有机物,如2-硫醇基苯骈噻唑。
采用本发明工艺制得的环保型再生胶,硫化后胶片的性能检测结果为:拉伸强度为7~13MPa、断裂伸长率为400~460%,达到了传统再生胶的力学性能检测数据,证明本发明产品对废旧橡胶胶粉的再生取得了良好的效果。
本发明的有益效果是:该方法在制备环保型再生胶的过程中,废胶粉和所用 配合剂首先被加热干燥,将定量的胶粉和改性剂酚醛树脂和其他化学助剂按加料顺序依次加入开炼机、密炼机和螺杆挤出机等炼胶设备中进行再生,而不加入一般再生胶所用的软化剂煤焦油、松焦油和石油抽出物等,从而祛除了常用再生胶的不良气味和污染性,祛除了《REACH》-《欧盟关于化学品的注册、评估、授权与限制法规》中规定的化学品。经测试环保型再生胶与传统再生胶相比,机械性能和工艺性能没有降低,不含《REACH》中规定的化学品,加工工艺简便高效,再生工序少,各种炼胶设备均可进行再生作业,具有突出的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合三个实施例进一步阐明本发明的方案及效果。
实施例1:设备采用低温开炼机
将粒度为20目的废旧外胎类胶粉25.0kg、对叔丁基苯酚甲醛树脂(2402#)2.0kg、五氯硫酚1.0kg分别在120℃下经搅拌干燥3min除去水分。先在低温开炼机XK-450上分多次交替加入干燥好的废胶粉25.0kg和改性剂对叔丁基苯酚甲醛树脂2402#2.0kg,然后薄通10~15次,最后再加入五氯硫酚1.0kg,然后再薄通10~15次。使用开炼机温度控制在85℃,再生时间为15min,再生胶冷却到45℃以下。
经检测,在该环保型再生胶中加入硫化体系,配料、混炼和硫化后,最大拉伸强度为13.0MPa、断裂伸长率为430.0%。经过GC/MS等仪器测试后,环保型再生胶中不含有《REACH》中规定的化学品。
实施例2:设备采用高温密炼机
将粒度为20目的废旧外胎类胶粉60.0kg、对叔丁基苯酚甲醛树脂(2402#)4.8kg、2,2’-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物1.8kg分别在120℃下搅拌干燥3min除去水分。打开高温密炼机XM-80/40A的加料口投料(加胶粉、改性剂和化学塑解剂)时间为1min,然后加压混合2min,最后再生10min。再生胶排到开炼机XK-450上,包辊并切割10次,然后胶片通过中性皂液隔离槽,再输送至胶片冷却装置,悬挂强风冷却,待胶片温度冷却至45℃以下保存。
经检测,在该环保型再生胶中加入硫化体系,配料、混炼和硫化后,最大拉伸强度为12.7MPa、断裂伸长率为420%。经过GC/MS等仪器测试后,环保型再生胶中不含有《REACH》中规定的化学品。
实施例3:设备采用高温螺杆机
将粒度为20目的废旧外胎类胶粉60.0kg、对叔丁基苯酚甲醛树脂(2402#)4.8kg、2,2’-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物3.0kg分别在120℃下经机械搅拌干燥3min除去水分。将物料连续投入直径为 
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的螺杆塑炼机,从加料口投料(先后加入胶粉、改性剂和化学塑解剂),温度控制为机头80~90℃,机身为110~120℃,机尾为60℃以下。并加压使胶粉在机筒和螺杆间进行再生。当再生胶不断排出后,用输送带将胶片送至开炼机上进行补充加工、下片、冷却并停放。待胶片温度冷却至45℃以下保存。
经检测,在该环保型再生胶加入硫化体系,配料、混炼和硫化后,最大拉伸强度为12.0MPa、断裂伸长率为400%。经过GC/MS等仪器测试后,环保型再生胶中不含有《REACH》中规定的化学品。

Claims (6)

1.一种环保型再生胶的制备方法,以废旧胶粉为主要原料,加入改性剂和化学塑解剂经在炼胶设备上混炼、活化再生;所述的改性剂是酚醛树脂类物质,所述的化学塑解剂是低温化学塑解剂、高温化学塑解剂或高低温混合型化学塑解剂;
具体步骤如下:
(1)原料采用市场供应的粗胶粉,或将废旧橡胶加工成粗胶粉;
(2)将粗胶粉、化学塑解剂和改性剂分别在120℃下经过机械搅拌干燥除去水分;
(3)混炼:将粗胶粉、化学塑解剂和改性剂加入炼胶设备混炼,其加料顺序为:先加入干燥好的废胶粉,然后在其中再加入改性剂,最后再加入选取的化学塑解剂;
上述改性剂的加入量为废胶粉质量的8~12%;低温化学塑解剂的添加量为胶粉质量的0.3~0.7%,高温化学塑解剂的添加量为胶粉质量的0.3~0.5%;混合型化学塑解剂的添加量为0.4~0.7%;
(4)活化再生:将使用高温化学塑解剂或混合型化学塑解剂的混炼胶使用密炼机或螺杆塑炼机,温度控制在110℃~160℃,再生时间为10~12min,然后将再生胶在开炼机上冷却到45℃以下得成品再生胶;或将使用低温化学塑解剂或混合型化学塑解剂的混炼胶用开炼机,温度控制在70~85℃,再生时间一般为10~15min,再生胶然后冷却到45℃以下得成品再生胶。
2.根据权利要求1所述的一种环保型再生胶的制备方法,其特征是:所述的废旧胶粉是以天然胶为主的内胎类、外胎类、胶鞋类废胶粉和以丁基胶为主的内胎类废胶粉。
3.根据权利要求1所述的一种环保型再生胶的制备方法,其特征是:所述粗胶粉粒度10-30目。
4.根据权利要求1所述的所述的一种环保型再生胶的制备方法,其特征是:所述的低温塑解剂是指在温度70~85℃下使用的硫酚类有机物,如五氯硫酚。
5.根据权利要求1所述的一种环保型再生胶的制备方法,其特征是:所述的高温塑解剂是指在温度110℃~160℃下使用的二苯基二硫化物类有机物,如2,2’-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。
6.根据权利要求1所述的一种环保型再生胶的制备方法,其特征是:所述的高低温混合型塑解剂是指在较低温度70~85℃使用或在高温110℃~160℃均能使用的噻唑类有机物,如2-硫醇基苯骈噻唑。
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