CN102876065A - 一种植物类再生胶软化剂配方及其应用 - Google Patents

Abstract

一种植物类再生胶软化剂配方，本发明配方包含A、B两个组分：其中A组分为粉末组分，包括核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末；B组分为油液组分，包括地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油。本发明的有益效果为，本发明所得软化剂在脱硫处理过程中的的渗透性、受热膨胀性和脱硫再生胶料的黏性、塑性与固体煤焦油在脱硫处理过程中的相同特性进行对比，从而得到性能优于固体煤焦油的一种植物类再生胶软化剂配方。

Description

一种植物类再生胶软化剂配方及其应用

技术领域

本发明属于再生胶加工技术领域，尤其涉及植物类再生胶软化剂配方及其应用。

背景技术

再生胶主要是指废旧橡胶制品经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，去掉硫化胶的弹性而恢复塑性和粘性，使其重新获得与生胶混合和硫化的能力，从而重新应用于橡胶工业中的一种橡胶原材料。废橡胶的再生利用，不仅可以节约大量的橡胶资源，同时也可减少对环境的污染。

目前，再生胶已在轮胎、胶管、输送带、自行车胎、胶鞋、胶板等方面大量应用。除此之外，在建筑材料方面也有应用，如油毡、冷贴卷材、防水涂料、密封胶带等。在市政工程方面可做地下管道的防护层、电缆防护层、防水、防腐材料及铺路面的防龟裂材料等。再生胶的工业化生产方法很多（如：水油法、油法、高温快速脱硫法、立式干态脱硫法、高温连续脱硫法等），但根据我国《再生胶清洁生产技术规范》的要求，“限制油法、水油法等污染严重、老的脱硫工艺，优先选择动态脱硫等新工艺”，故目前我国国内再生橡胶行业的生产工艺，可以说是高温高压动态脱硫法一统天下的局面。

“高温高压动态脱硫技术”本质上是一种物理和化学混合脱硫技术。在该技术中使用的“软化剂”，目前生产实践中基本上都是固体煤焦油。固体煤焦油作为软化剂，在脱硫罐的高压挤压下首先渗透到再生胶的橡胶分子链的空隙中，随之在脱硫罐的高温状态下受热而膨胀，使橡胶分子链之间的空隙加大，同时橡胶分子本身的距离也开始增大，与此同时橡胶填充剂与橡胶分子链之间的作用力也会随着空隙的加大也开始减弱，这样就降低了结构化的可能。固体煤焦油分子在高温脱硫后能保留在胶料中，同时也起到了增加胶料粘性和塑性的作用。

众所周知，煤焦油是一种十分复杂的混合物．其中有机化合物估计有一万种以上，主要包括：一是芳香族化合物，而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物，而烷烃，烯烃和环烷烃化合物很少；二是含氧化合物如呈弱酸性的酚类以及中性的古马隆，氧芴等；三是含氮化合物，包括弱碱性的吡吩，喹啉及它们的衍生物，还有吡咯类如吲哚，咔唑等；四是含硫化合物噻吩，硫酚，硫杂茚等；五是煤焦油中各种烃的烷基化合物数量甚少，而且它们的含量随着分子中环数增加而减少。因此，使用煤焦油作为软化剂，由于苯、苯酚等有毒有害的挥发性物质的大量存在，所以当前再生橡胶处理“控制污染”就成了社会关注的重要问题之一。

在再生橡胶生产的脱硫工艺中，探寻生态、可再生、无污染的植物类再生胶软化剂越来越得到重视。近年来有报道称，印度立功当地资源开发了一种植物产品（RRM再生剂）作软化剂使用，其效果极好，有着非常光明的前途，对黑色污染的处理以及橡胶资源的回收具有长远意义，但具体技术细节作为技术机密不见报道。

   植物类再生胶软化剂要在中国推广应用，最便捷的途径就是充分利用中国境内植物资源，云南省位于祖国西南边陲，由于特殊的地理环境和气候条件，所以无论植物种群还是数量都极为丰富，素有“植物王国”的美誉，故研究植物类再生胶软化剂，云南的区位环境优势得天独厚。

发明内容

本发明正是为了解决上述缺陷，通过对云南省境内有大量可再生的油料植物和其他植物种群的物质成分分析和复配应用试验，从所得软化剂在脱硫处理过程中的的渗透性、受热膨胀性和脱硫再生胶料的黏性、塑性与固体煤焦油在脱硫处理过程中的相同特性进行对比，从而得到性能优于固体煤焦油的一种植物类再生胶软化剂配方。

本发明采用如下技术方案实现。

一种植物类再生胶软化剂配方，本发明配方包含A、B两个组分：其中A组分为粉末组分，包括核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末，细度均大于或等于120目；其配方的质量百分比组分为：

核桃壳粉末              40-70%；

小桐子壳粉末           5-20%；

甘蔗渣粉末              5-20%；

松树皮粉末              5-20%；

桉树枝粉末              5-20%；

油茶果渣粉末           5-20%；

B组分为油液组分，包括地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油；其配方的质量百分比组分为：

地沟油再生油脂            70-90%；

蓖麻油                        5-20%；

桐子油                        5-20%。

本发明所述的核桃壳粉末为云南漾濞核桃壳粉末；所述的小桐子壳粉末为滇南地区所产的小桐子壳的粉末；所述的松树皮粉末为云南松树皮粉末。

本发明所述的地沟油再生油脂即一般地沟油常规加工生产取得的油脂。

一种植物类再生胶软化剂配方的应用，本发明采用A、B组分设计脱硫配方并采用常规脱硫工艺，应用于外胎类橡胶脱硫，其脱硫配方按照质量百分比为：

胶粉                       80-90%

A组分                     5-15%

B组分                     2-5%

双戊烯                     1-3%

松香                        1-2%

活化剂420               0.3-0.6%。

一种植物类再生胶软化剂配方的应用，本发明采用A、B组分设计脱硫配方并采用常规脱硫工艺，应用于胶鞋类脱硫，其脱硫配方按照质量百分比为：

胶粉                            85-95%；

A组分                          3-10%；

B组分                          1-3%；

松香                             0.5-2%；

活化剂420                     0.5-0.8%。

漾濞核桃，主产于云南省大理白族自治州漾濞彝族自治县。漾濞县在大理州西部，以盛产核桃著称。清代安徽人檀萃在《滇海虞衡志》中说：“核桃以漾濞江为上，壳薄可掐而破之。”漾濞核桃果大、壳薄、仁厚、味香、出油率高，是云南省重要的出口商品之一。漾濞核桃主要种植品种有大泡核桃、拉乌核桃、圆菠萝核桃、娘青核桃、桐子果核桃等。2012年3月，国家质检总局批准对漾濞核桃实施地理标志产品保护。漾濞核桃产地范围为云南省大理白族自治州现辖行政区域。

漾濞核桃品种有大泡核桃、拉乌核桃、圆菠萝核桃、娘青核桃、桐子果核桃、小泡核桃。

小桐子即麻风树，还有膏桐，臭油桐，芙蓉树，柴油树，火麻树，电树等名称。其以树皮和叶入药。四季可采，多鲜用。以树皮、叶及果实（包括榨油后的渣饼）入药。麻风树树皮光滑，种子呈长圆形，种衣呈灰黑色。中医认为它性寒，有散瘀、止痛作用，也可治跌打损伤及皮肤瘙痒。有趣的是，有的地方还用它治疗胃肠炎。麻风树全株有毒。茎、叶、树皮均有丰富的白色乳汁，内含大量毒蛋白。种子毒蛋白浓度最高。其毒蛋白的毒性与蓖麻毒蛋白类似。种子中还含有少量氰氢酸及川芎嗪。毒蛋白有强烈的胃肠道刺激作用，甚至可以导致出血性胃肠炎。小桐子是国际上研究最多的能生产生物柴油的能源植物之一，是世界公认的最有可能成为未来替代化石能源的具有巨大开发潜力的树种，则被认为是极具炼柴油开发潜力的一种。麻疯树主要分布于云南、四川的金沙江、元江、澜沧江流域的河谷、路边、农村荒地。

油茶又名茶子树、茶油树、白花茶；为茶科，油茶属常绿小乔木。因其种子可榨油（茶油）供食用，故名。茶油色清味香，营养丰富，耐贮藏，是优质食用油 ；也可作为润滑油、防锈油用于工业。茶饼既是农药，又是肥料，可提高农田蓄水能力和防治稻田害虫。果皮是提制栲胶的原料。油茶分布区的北界在淮河-秦岭一线；南界大致在北回归线附近；东界为东南海岸和台湾；西界是云南的怒江流域和青藏高原的东缘。垂直分布在东部地区一般在海拔800米以下，西部地区可达海拔2000米。种子含油30%以上，供食用及润发、调药，可制蜡烛和肥皂，也可作机油的代用品。 油茶与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料植物。茶油的不饱和脂肪酸含量高达90%，远远高于菜油、花生油和豆油，与橄榄油比维生素E含量高一倍，并含有山茶甙等特定生理活性物质，具有极高的营养价值。

云南松又名飞松、青松、长毛松；属松科，松属裸子植物，乔木。学名：pinus yunnanensis faranch。松叶3针一束，稀二针，细长柔软，稍下垂。树脂道4-6个，中生或边生，鳞盾常肥厚，隆起，鳞脐微凹或微凸起，有短刺。云南松树干通直，木质轻软细密，是良好的建筑用材。富含松脂，松香含量占65%－70%，松节油含量15%－25%。树根可培养茯苓；树皮可提取栲胶；针叶可提取松针油及加工成松针粉，作饲料添加剂；花粉又  云南松可作药用，是美容护肤佳品。云南松木材是优质造纸、人造板原料，并供建筑、家具等用材。枝、干、很可培养茯苓，干富含松脂，是制取松香松节油的原料，州内松香最高年产量3700多吨，松节油800多吨。

在上述技术方案中，经试验发现使用云南本土的漾濞核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末和使用本土以外的核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末配制的A组分，实际应用效果是有差异的，使用云南外本土外的核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末的试验结果也可满足本发明的要求，但使用云南本土的漾濞核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末效果更好。经研究分析认为，这主要是由于云南当地的土壤和气候条件使得生物原料所含化学成分发生一些变化所造成。

本发明的有益效果为，本发明所得软化剂在脱硫处理过程中的的渗透性、受热膨胀性和脱硫再生胶料的黏性、塑性与固体煤焦油在脱硫处理过程中的相同特性进行对比，从而得到性能优于固体煤焦油的一种植物类再生胶软化剂配方。

以下通过实施例对本发明的内容作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=40：10：10：15：15：10配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=80：10：10配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计外胎类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：220℃，压力：3.0MPa,脱硫时间：70min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（30目）：A组分：B组分：双戊烯：松香：活化剂420=85：10：2：1：1.5：0.5。

4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.0%；灰分＜9.0%；丙酮抽提物＜15.0%；拉伸强度＞11.0MPa；扯断伸长率＞380%；门尼黏度＜69.0 ML100℃（1+4），超过国家轮胎再生胶优等品水平。

实施例2：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=50：5：10：15：15：5配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=90：5：5配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计外胎类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：200℃，压力：2.5MPa,脱硫时间：80min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（30目）：A组分：B组分：双戊烯：松香：活化剂420=80：10：5：3：1.7：0.3。

4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.0%；灰分＜10.0%；丙酮抽提物＜15.0%；拉伸强度＞10.0MPa；扯断伸长率＞330%；门尼黏度＜65.0 ML100℃（1+4）超过国家轮胎再生橡胶一等品水平。

实施例3：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=60：20：5：5：5：5配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=90：5：5配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计胶鞋类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：190℃，压力：2.0MPa,脱硫时间：50min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（20目）：A组分：B组分：松香：活化剂420=90：7：1：1.5：0.5。

4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.2%；灰分＜30.0%；丙酮抽提物＜15.0%；拉伸强度＞5.0MPa；扯断伸长率＞240%；门尼黏度＜70.0 ML100℃（1+4）超过国家胶鞋再生橡胶一等品水平。

实施例4：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=40：20：10：5：20：5配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=70：20：10配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计胶鞋类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：200℃，压力：2.2MPa,脱硫时间：45min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（20目）：A组分：B组分：松香：活化剂420=95：3：1：0.5：0.5。

    4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.2%；灰分＜25.0%；丙酮抽提物＜14.0%；拉伸强度＞6.0MPa；扯断伸长率＞260%；门尼黏度＜70.0 ML100℃（1+4）超过国家胶鞋再生橡胶一等品水平。

实施例5：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=70：5：10：5：5：5配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=70：15：15配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计外胎类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：210℃，压力：2.5MPa,脱硫时间：75min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（30目）：A组分：B组分：双戊烯：松香：活化剂420=90：5：2：1：1.4：0.6。

    4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.0%；灰分＜10.0%；丙酮抽提物＜15.0%；拉伸强度＞12.0MPa；扯断伸长率＞360%；门尼黏度＜65.0 ML100℃（1+4）超过国家轮胎再生橡胶一等品水平。

实施例6：

1）使用漾濞核桃壳、滇南小桐子壳、甘蔗渣、云南松树皮、桉树枝、油茶果渣分别粉碎达到大于或等于120目，按质量百分比组分：漾濞核桃壳粉末：滇南小桐子壳粉末：甘蔗渣粉末：云南松树皮粉末：桉树枝粉末：油茶果渣粉末=50：5：20：5：10：10配制A组分，混拌均匀。

2）使用地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油，按质量百分比地沟油再生油脂：蓖麻油：桐子油=80：15：5配制B组分，混拌均匀。

3）应用A、B组分设计胶鞋类再生胶脱硫，当使用高温高压动态脱硫工艺（温度：185℃，压力：2.0MPa,脱硫时间：55min）时，其脱硫配方设计为：胶粉（20目）：A组分：B组分：松香：活化剂420=85：10：2.2：2：0.8。

    4）由此制得的再生橡胶技术指标为：水分＜1.2%；灰分＜28.0%；丙酮抽提物＜17.0%；拉伸强度＞5.0MPa；扯断伸长率＞260%；门尼黏度＜70.0 ML100℃（1+4）超过国家胶鞋再生橡胶一等品水平。

Claims (5)

1.一种植物类再生胶软化剂配方，其特征在于，配方包含A、B两个组分：其中A组分为粉末组分，包括核桃壳粉末、小桐子壳粉末、甘蔗渣粉末、松树皮粉末、桉树枝粉末、油茶果渣粉末，细度均大于或等于120目；其配方的质量百分比组分为：

核桃壳粉末             40-70%；

小桐子壳粉末           5-20%；

甘蔗渣粉末             5-20%；

松树皮粉末             5-20%；

桉树枝粉末             5-20%；

油茶果渣粉末           5-20%；

B组分为油液组分，包括地沟油再生油脂、蓖麻油、桐子油；其配方的质量百分比组分为：

地沟油再生油脂            70-90%；

蓖麻油                    5-20%；

桐子油                    5-20%。

2.根据权利要求1所述的一种植物类再生胶软化剂配方，其特征在于，所述的核桃壳粉末为云南漾濞核桃壳粉末；所述的小桐子壳粉末为滇南地区所产的小桐子壳的粉末；所述的松树皮粉末为云南松树皮粉末。

3.根据权利要求1所述的一种植物类再生胶软化剂配方，其特征在于，所述的地沟油再生油脂即一般地沟油常规加工生产取得的油脂。

4.根据权利要求1所属的一种植物类再生胶软化剂配方的应用，其特征在于，采用A、B组分设计脱硫配方并采用常规脱硫工艺，应用于外胎类橡胶脱硫，其脱硫配方按照质量百分比为：

胶粉                         80-90%

A组分                      5-15%

B组分                      2-5%

双戊烯                     1-3%

松香                        1-2%

活化剂420               0.3-0.6%。

5.根据权利要求1所属的一种植物类再生胶软化剂配方的应用，其特征在于，采用A、B组分设计脱硫配方并采用常规脱硫工艺，应用于胶鞋类脱硫，其脱硫配方按照质量百分比为：

胶粉                          85-95%；

A组分                         3-10%；

B组分                         1-3%；

松香                            0.5-2%；

活化剂420                  0.5-0.8%。