CN104277240A - 一种子午轮胎绿色再生胶及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种子午轮胎绿色再生胶及制备方法，将废旧子午轮胎通过切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，制成废旧轮胎橡胶粉，再经过橡胶粉与辅料的混合、脱硫、精炼，制成再生胶，经检测，再生胶的拉断伸长率和拉伸强度均超过国标，同时，由于配方辅料中不存在煤焦油软化剂，消除了橡胶中的苯等有害物质含量，实现了绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，尤其是涉及利用废旧子午轮胎制造绿色再生胶及方法。
背景技术
橡胶因其具有很好的弹性、可塑性、耐磨性等特点，广泛应用于工业、国防等领域，长期成为国家重要的战略物资，在国民经济和社会发展中占有重要地位。我国是橡胶消费大国，消费量占世界总量的28%。但橡胶资源仅占世界的12.2%，每年80%以上的天然橡胶、46%的合成胶依赖进口，连续5年低于国际安全线30%以下，成为继石油之后的第四大紧缺性战略物资。同时，我国又是一个废旧橡胶产生量最大的国家，随着我国汽车工业的发展和汽车保有量的增加，废旧轮胎增速高于6%。据统计：2013年我国废轮胎产生量2.97亿条，重达1080万吨（不含摩托胎、胶管等500万吨），已超过美国，成为世界上废旧轮胎最大的产生国。因此，利用废旧轮胎生产再生胶，有利于保护环境、资源的再利用和社会经济的可持续发展。目前，常规再生胶强度在8MPa 左右，仅能满足三角带等低档橡胶产品的需求，现有的再生胶生产工艺流程多种多样，均需要添加辅料，辅料中一般包括活化剂、松香、软化剂等。其中，采用煤焦油等软化剂是普遍采用的工艺技术，由于该软化剂中含有苯等有毒物质，不仅不符合欧盟标准要求而且造成了环境污染，因此，为了解决现有技术中的上述不足，本发明提出了一种新的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种绿色环保且拉伸强度大的子午轮胎再生胶及制备方法。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种子午轮胎绿色再生胶及制备方法，包括以下步骤：
①将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉；
②橡胶粉与辅料在常温条件下混合，橡胶粉与辅料的质量比为8-12：1.5-3，所述辅料包括按重量配比的芳烃油38-45份、松香8-12份、活化剂0.8-1.2份、妥尔油2-4份、再生剂1-3份、碳酸钙3-5份、陶土1-3份和钛酸酯偶联剂1-3份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为338-342℃、二区设定为340-348℃、三区设定为342-348℃、四区设定为345-350℃、五区设定为340-350℃、六区设定为338-346℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要25-35分钟。
优选的，橡胶粉与辅料的质量比为10：2，所述辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10份、活化剂1份、妥尔油3份、再生剂2份、碳酸钙4份、陶土2份和钛酸酯偶联剂2份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
所述高温常压脱硫塑化机为连续动态高温常压脱硫，无废水、废气排放，低压运行，安全可靠，属于当前国家重点推广的最先进工艺技术；
③精炼，将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
其中，开炼机辊筒的辊距离为0.3-0.5mm，辊温为50-60 ℃ ；精炼机的辊距离为0.2mm-0.3mm，辊温在40℃-50℃。
本发明中，所述活化剂为活化剂450（莱芜市红象科贸有限公司生产），再生剂为五氯硫酚，碳酸钙为轻质钙粉，陶土为优选紫砂粉。
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明通过对再生胶生产过程中的工艺参数进行优化，同时对辅料的配方进行了优化，进而使再生胶成为绿色环保再生胶，同时，明显提高了再生胶的拉伸强度和拉断伸长率。
具体实施方式
实施例1
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取100kg 橡胶粉与20kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10份、活化剂1 份、妥尔油3份、再生剂2份、碳酸钙4份、陶土2份和钛酸酯偶联剂2份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
实施例2
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取80kg 橡胶粉与15kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油38份、松香12份、活化剂0.8份、妥尔油4份、再生剂1份、碳酸钙3份和钛酸酯偶联剂3份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为338℃、二区设定为348℃、三区设定为342℃、四区设定为350℃、五区设定为340℃、六区设定为346℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要25分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
实施例3
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取90kg 橡胶粉与25kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油45份、松香8份、活化剂1.2份、妥尔油2份、再生剂3份、陶土2 份和钛酸酯偶联剂2 份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
实施例4
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取100kg 橡胶粉与20kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10 份、活化剂1 份、妥尔油3份、再生剂2 份和钛酸酯偶联剂2 份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
实施例5
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取100kg 橡胶粉与20kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10 份、活化剂1 份、妥尔油3份、再生剂2 份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
实施例6
将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉。取100kg 橡胶粉与20kg 辅料在常温条件下混合，辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10 份、活化剂1 份、妥尔油3份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
将实施例1 至实施例6 中的产品采用国标对再生橡胶的拉断伸长率和拉伸强度进行检测，实施例1至实施例6 中的再生胶的最低拉断伸长率分别为：485%、473%、465%、460%、474% 和335%，再生胶的最低拉伸强度分别为18.6MPa、18.1 MPa、17.6 MPa、17.2 MPa、16.8MPa 和13.2 MPa。
在本发明中，与传统的加工工艺相比，辅料的组分进行了优化，从拉伸强度和拉断伸长率可以看出，添加了再生剂、陶土、碳酸钙和钛酸酯偶联剂的实施例比实施例6的强度更高。说明本发明与传统的辅料配方相比，具有明显的效果，同时，本配方辅料中不存在煤焦油软化剂，消除了橡胶中的苯等有害物质含量，实现了绿色环保。
Claims (5)
1.一种子午轮胎绿色再生胶制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①将收集的废旧子午轮胎（900-1200mm）进行切块、粗碎、磁选、细碎、磁选、筛选，得到26目的废旧轮胎橡胶粉；
②橡胶粉与辅料在常温条件下混合，橡胶粉与辅料的质量比为8-12：1.5-3，所述辅料包括按重量配比的芳烃油38-45份、松香8-12份、活化剂0.8-1.2份、妥尔油2-4份、再生剂1-3份、碳酸钙3-5份、陶土1-3份和钛酸酯偶联剂1-3份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为338-342℃、二区设定为340-348℃、三区设定为342-348℃、四区设定为345-350℃、五区设定为340-350℃、六区设定为338-346℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要25-35分钟；
③精炼，将脱硫后的胶料依次经过开炼机和精炼机精炼切片后冷却储存。
2. 根据权利要求1所述的一种子午轮胎绿色再生胶制备方法，其特征在于步骤②中，橡胶粉与辅料的质量比为10：2，所述辅料包括按重量配比的芳烃油43份、松香10份、活化剂1份、妥尔油3份、再生剂2份、碳酸钙4份、陶土2份和钛酸酯偶联剂2份；然后通过自动输送机送入连续动态高温常压脱硫塑化机内脱硫，混合后的橡胶粉在塑化机内陆续通过7个工作区，一区温度设定为340℃、二区设定为344℃、三区设定为346℃、四区设定为348℃、五区设定为345℃、六区设定为342℃、七区为水冷降温区，直至七区出口，温度降至60℃左右，整个脱硫过程需要30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种子午轮胎绿色再生胶制备方法，其特征在于所述高温常压脱硫塑化机为连续动态高温常压脱硫。
4.根据权利要求1所述的一种子午轮胎绿色再生胶制备方法，其特征在于所述活化剂为活化剂450，再生剂为五氯硫酚，碳酸钙为轻质钙粉，陶土为优选紫砂粉。
5.根据权利要求1所述的一种子午轮胎绿色再生胶制备方法，其特征在于所述开炼机辊筒的辊距离为0.3-0.5mm，辊温为50-60 ℃ ；精炼机的辊距离为0.2mm-0.3mm，辊温在40℃-50℃。
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