CN104592609B - 用于未固化的橡胶小球的防粘粉末 - Google Patents

用于未固化的橡胶小球的防粘粉末 Download PDF

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Abstract

橡胶在其未固化状态中是非常胶粘的，并且诸如小球、片等的橡胶形式倾向于难以加工，这是由于这些橡胶形式的团聚和粘附。本发明的各方面在模制橡胶混合物中使用固化的橡胶粉末作为防粘剂。在一方面，固化的橡胶粉末具有在未固化的橡胶形式中的在50μm和250μm之间的粒度、在1mm和10mm之间的直径、以及在1mm和15mm之间的长度。

Description

用于未固化的橡胶小球的防粘粉末
技术领域
本发明的各方面涉及自由流动的橡胶小球。
背景技术
橡胶是具有大量用途的通用材料，用途之一是用于制造鞋外底。制造可再生产的并且一贯的固化的橡胶产品需要精密测量和处理未固化的橡胶形式比如橡胶小球、片、圆盘、圆柱体等。遗憾的是，未固化的橡胶形式的精密处理是有挑战性的，因为未固化的橡胶形式可粘附到一起并且团聚。
防粘剂已经被开发以减小未固化的橡胶的粘着性。示例性的防粘剂包括被分散在水和皂溶液中的高岭土、诸如硫酸钠、磷酸钠等的化学品，其也可以被用于水分散体。脂肪酸盐和亚乙基双硬脂酰胺(EBS)是用于工业的防粘剂的其他实例。
发明内容
本发明的各方面涉及使用橡胶粉末作为防粘材料来改进橡胶小球的处理。本发明的各方面通常涉及橡胶混合物，所述橡胶混合物主要包括未固化的橡胶和充当防粘剂的固化的橡胶粉末。因为橡胶混合物可以最终被进给到硫化过程中，混合物可以包括被用于硫化过程的另外的化合物。与本发明的各方面一致的橡胶混合物可以由多种属性界定。
例如，橡胶混合物可以根据未固化的橡胶形式的尺寸、固化的橡胶粉末的尺寸、以及粉末与未固化的橡胶的粉末重量百分比(以方程式的形式表示为P％＝Wpd/Wpl x 100，其中Wpd是粉末在橡胶混合物中的重量并且Wpl是小球在橡胶混合物中的重量)来界定。本发明的各方面还可以由被用来形成橡胶混合物的固化的橡胶粉末和未固化的橡胶的组成来界定。此外，本发明的各方面可以由通过硫化(或固化)橡胶混合物形成的橡胶的所得特性来界定。最终，本发明的各方面产生自由流动的橡胶混合物。使固化的橡胶粉末与未固化的橡胶小球混合提供具有改进的处理特性的橡胶混合物，该橡胶混合物可以被用来从未硫化的或未固化的橡胶小球制造新的橡胶产品。
本发明涉及以下项目：
项目1.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
未固化的橡胶小球；以及
防粘剂，其包括固化的橡胶粉末，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间。
项目2.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球中的至少一种是环境上优选的橡胶，其中所述环境上优选的橡胶基本上没有石油加工油。
项目3.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒。
项目4.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在1mm和10mm之间的直径和在1mm和15mm之间的长度。
项目5.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
项目6.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒，所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度，并且粉末重量百分比是在0.75％和3％之间。
项目7.如项目1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末包括再生的硫化橡胶材料。
项目8.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
未固化的橡胶小球，其具有在1mm和10mm之间的直径和在1mm和15mm之间的长度；以及
防粘剂，其包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶粉末。
项目9.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
项目10.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
项目11.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线撕裂的100％和55％之间的撕裂，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
项目12.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
项目13.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间。
项目14.如项目8所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球是环境上优选的橡胶，其中所述环境上优选的橡胶基本上没有石油加工油。
项目15.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
固化的橡胶粉末；
未固化的橡胶小球；
其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球中的一种或两种包括：
非石油加工油、
橡胶回收物料、
交联剂、
增强填充剂、
加速剂、以及
固化活化剂；并且
其中所述可模制的橡胶混合物是自由流动的。
项目16.如项目15所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒，所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
项目17.如项目16所述的可模制的橡胶混合物，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间。
项目18.如项目17所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
项目19.如项目17所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
项目20.如项目17所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线撕裂的100％和55％之间的撕裂，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
附图说明
在下文中参考附图详细地描述本发明，其中：
图1是示出胶粘的多个未固化的橡胶小球的图；
图2是示出根据本发明的各方面的包覆有固化的橡胶粉末的未固化的橡胶小球的图；
图3是根据本发明的各方面的从分配器自由流动到橡胶模具内的包覆的未固化的橡胶小球的示意图；
图4是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的抗张强度对粉末重量百分比的曲线；
图5是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的伸长百分率对粉末重量百分比的曲线；
图6是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的撕裂对粉末重量百分比的曲线；
图7是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的抗张强度对粉末重量百分比的曲线；
图8是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的伸长百分率对粉末重量百分比的曲线；
图9是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的撕裂对粉末重量百分比的曲线；并且
图10是示出圆柱体的长度和直径的图。
具体实施方式
本发明的各方面通常涉及橡胶混合物，所述橡胶混合物主要包括未固化的橡胶和充当防粘剂的固化的橡胶粉末。因为橡胶混合物可以最终被进给到硫化过程中，混合物可以包括被用于硫化过程的另外的化合物。与本发明的各方面一致的橡胶混合物可以由多种属性界定。
例如，橡胶混合物可以根据未固化的橡胶形式的尺寸、固化的橡胶粉末的尺寸、以及对未固化的橡胶的粉末重量百分比来界定。本发明的各方面还可以由被用来形成橡胶混合物的固化的橡胶粉末和未固化的橡胶的组成来界定。此外，本发明的各方面可以由通过硫化(或固化)橡胶混合物形成的橡胶的所得特性来界定。最终，本发明的各方面产生自由流动的橡胶混合物。使固化的橡胶粉末与未固化的橡胶小球混合提供具有改进的处理特性的橡胶混合物，该橡胶混合物可以被用来从未硫化的或未固化的橡胶小球制造新的橡胶产品。
如本文所使用，术语“固化的橡胶粉末”、“橡胶粉末”、或“粉末”可以被可交换地使用并且具有相同的含义。粉末通过多种过程从硫化的橡胶产生。平均来说，根据本发明的各方面的粉末可以具有直径在10μm到400μm之间的粒度。特别地，粉末可以具有直径在40μm到300μm之间的粒度。更特别地，再生的橡胶粉末可以具有直径在50μm到250μm之间的粒度。
任选地，粉末可以从再生的橡胶产生。再生的橡胶粉末可以从在一个批次中的诸如工业废物、轮胎、橡皮筋、垫圈、塞子、橡胶鞋外底等的来源的组合来再生；从使不同的固化的橡胶组合物混合到一起来再生；或从包含相同的橡胶组合物作为所探讨的未固化的橡胶组合物的唯一产品来再生。例如，在特定的橡胶组合物被用于形成特定的橡胶物品(item)的情况下，来自具有相同的橡胶组成的旧物品和/或工业废物的橡胶可以被用来形成再生的固化的橡胶粉末。
例如，在制造鞋外底的情况下，上文描述的橡胶组合物可以既以其未固化形式用于制造新的鞋外底，又以其固化形式用作从丢弃的鞋获得的再生的固化的橡胶粉末(防粘剂)，所述丢弃的鞋具有从相同的橡胶组合物制造的鞋外底。
如本文所使用，术语“未固化的橡胶小球”、“橡胶小球”、或“小球”可以可交换地被使用并且具有相同的含义。未硫化的或未固化的橡胶形式可以是例如小球、片、圆柱体、立方体、圆盘(puck)、面条状(noodle)等。为了简单起见，未固化的橡胶组合物在本文中将被描述成小球，但各方面不受限于使用小球。在多个方面中，橡胶小球可以具有在1mm到10mm之间的平均小球直径、或更特别地在3mm到6mm之间的平均小球直径，以及1mm-15mm的平均小球长度、或更特别地在3mm-10mm之间的平均小球长度。
橡胶是已经被发现具有大量用途的通用材料，用途之一是例如在鞋业产业用于制造鞋外底。最终固化的橡胶产品可以通过仔细地把未固化的橡胶小球分布到固化模具内来形成。因此，制造可再生产的并且一贯的固化的橡胶产品需要精密测量和处理未固化的橡胶形式比如橡胶小球、片、圆盘、圆柱体等。遗憾的是，未固化的橡胶形式的精密处理是有挑战性的，原因是未固化的橡胶小球共有的粘性表面，这导致未固化的橡胶小球粘附到一起并且团聚。
图1示出作为圆柱体被示出的一堆未固化的橡胶小球100。小球100与其他小球100的表面直接接触。在本发明的各方面中被用来形成小球的未固化的橡胶制剂可以具有胶粘的表面，当彼此接触或与其他表面接触时所述胶粘的表面导致小球100团聚并且粘附到一起。小球100的天然的粘着性阻碍一组小球从一点自由流动到另一点，例如从橡胶料斗到分配装置。换句话说，橡胶小球100不是自由流动的。
图2是示出以橡胶粉末105包覆的橡胶小球100的图。本质上，再生的橡胶粉末105通过包覆每个未固化的橡胶小球100的表面来充当防粘剂。通过全面地或至少大部分地覆盖每个橡胶小球100的表面，阻碍了每个橡胶小球100粘附到邻近的未固化的橡胶小球100，因为非胶粘的固化的橡胶粉末与在其他小球的外部上的固化的橡胶粉末有效地接触以代替小球100彼此接触。最终结果是包含未固化的橡胶小球和粉末的自由流动的橡胶混合物。
小球尺寸和表面积之间有密切的关系。小球尺寸越小，需要被再生的橡胶粉末覆盖的表面积越大。因此，小球尺寸可以在确定加工粉末重量百分比中起作用。因为其小尺寸和相对大的表面积，这些相对小的橡胶小球与较大的小球相比可以具有更大的团聚倾向，使其难以处理。申请人已经发现用再生的橡胶粉末包覆小球有效地改进未固化的橡胶小球的流动性，使橡胶小球更容易精密地处理，导致使用包覆的小球制成的产品的高水平的再现性。
用来产生最终产物的自由流动的橡胶混合物的实例被示出在图3中。第一量的橡胶混合物312从杯子310流动到模具330内的第一位置314内。类似地，橡胶混合物322从杯子320流动到模具330内的第二位置324内。橡胶混合物312和322可以是相同的混合物并且可以包括橡胶小球、橡胶粉末、以及硫化剂。模具330然后可以被封闭并且被放入热压机内，其中热和压力被应用以硫化橡胶混合物。在硫化过程期间或之前，橡胶混合物铺展到由模具330产生的空腔内。
因此，橡胶粉末变成被包含在最终的固化的橡胶产品中。因此，存在于混合物中的橡胶粉末的量可以潜在地对最终的固化的橡胶产品的物理性质具有某些影响。因此，本发明的各方面包括确定用于获得具有期望的物理性质比如弹性、硬度、抓地力等的最终的固化的橡胶产品的加工粉末重量百分比。
橡胶粉末与未固化的橡胶的可加工粉末重量百分比可以在0.5％到10％之间。更准确地，再生的橡胶与未固化的橡胶的可加工粉末重量百分比可以在0.75％到6％之间。进一步地，再生的橡胶与未固化的橡胶的可加工粉末重量百分比可以是1.1％到3％，或再生的橡胶与未固化的橡胶的可加工粉末重量百分比还可以在1.5％到3％之间。如早先解释，这样的可加工粉末重量百分比代表再生的粉末的量，所述再生的粉末的量可以存在用于有效地改进未固化的橡胶小球的流动性而不影响未固化的橡胶的固化性质超过阈值，并且没有不利地影响最终的固化的橡胶产品的生理化学性质。
固化的橡胶产品的最终性质将基本上由选择的橡胶小球的组合物界定。本发明的一方面使用包含环境上优选的橡胶的小球。申请人在此把于2007年5月1日授权的题为“Rubber Compositions with Non-Petroleum Oils”的美国专利第7,211,611号以其整体并入，用于描述环境上优选的橡胶的目的。
环境上优选的橡胶的综述
简要地，具有健康特征和环境特征的期望的组合的环境上优选的橡胶组合物可以被提供。如本文所使用，环境上优选的橡胶包括基本上不含石油加工油的固化的橡胶产品或未固化的橡胶制剂。例如，可模制的橡胶组合物可以包括：
橡胶树脂，其选自由天然橡胶、合成橡胶、以及其混合物组成的组；
0.1phr到25phr的植物油，其具有大于50的碘值；
0.1phr到10phr的S，其存在于硫交联剂中；
0.01phr到2phr的TBzTD；
0.01phr到10phr的黄原酸基聚硫化物(xanthogen poly sulphide)；
1phr到100phr的增强填充剂，比如硅石；
0.1phr到25phr的橡胶回收物料(rubber regrind)；并且
在某些方面，没有硅烷偶联剂。
在一方面，上述的硫化剂和上述的量包括优选的硫化剂的组。对于橡胶鞋外底，可模制的橡胶组合物可以优选地包含从约0.1phr到约5phr的植物油。在其他方面中，组合物包含最大3phr的植物油，或少于3phr的植物油。在其他方面中，组合物可以包含从0.1phr到2phr的植物油。植物油的非限制性实例包括花生油、葵花油、棉籽油、亚麻籽油、大豆油、菜籽油、芝麻油、红花油、罂粟籽油、桐油、小麦油、橄榄油、棕榈油、椰子油、玉米油、蓖麻油、以及其混合物。
源于动物的油也可以以这些水平被使用。模制的橡胶制品可以通过在足以实现固化的持续时间和温度条件下模制并且固化此类组合物而制成。
橡胶组合物可以包含天然橡胶或合成橡胶、或橡胶的混合物、以及橡胶添加剂比如固化剂、加速剂、填充剂以及类似物。组合物还包含非石油的油比如动物来源或植物来源的那些作为在混合并且固化组合物期间的加工助剂。如下文讨论并且在实例中证明，认为在模制并且特别地固化处理期间，非石油的油至少部分地被共价地包含到固化的橡胶组分中。
在某些方面，可以通过硫固化而被交联的任何橡胶可以被用于组合物。硫固化描述制造橡胶特有的硫化过程。在其他方面中，能够通过过氧化物交联机理固化的橡胶可以被使用。
橡胶可以是天然橡胶或合成橡胶。合成橡胶的实例包括但不限于合成的聚异戊二烯橡胶；聚丁二烯橡胶；丁腈橡胶；苯乙烯丙烯腈丁二烯橡胶；氯丁橡胶；苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶；异戊二烯异丁烯共聚物橡胶以及其卤代的衍生物；乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶比如乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物、乙烯-丙烯-5-亚乙基-降冰片烯三元共聚物、以及乙烯-丙烯-1,4-己二烯三元共聚物；丁二烯-丙烯共聚物橡胶；丁二烯-乙烯共聚物橡胶；丁二烯-异戊二烯共聚物；聚戊烯橡胶(polypentenamer)；可碾磨的聚氨酯以及其混合物。在一方面，此类化合物以聚合物主链中的重复的烯属不饱和为特征，其可以例如起因于在聚合物结构中丁二烯单体或异戊二烯单体的存在。
常规的基于硫的固化剂可以被用于本发明的组合物。此类固化剂在本领域中是众所周知的并且包括元素硫以及多种有机硫化物、有机二硫化物以及有机聚硫化物化合物。实例包括但不限于硫化剂比如吗啉二硫化物、2-(4’-吗啉基二硫代)苯并噻唑、以及秋兰姆化合物比如二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆以及四硫化双五亚甲基秋兰姆。硫化剂可以单独使用或彼此组合使用。在优选的方面中，硫被用作固化剂。
橡胶还可以用交联剂交联。过氧化物交联剂被需要以交联不包含烯属不饱和的橡胶。过氧化物可以是可以分解并且产生能够交联橡胶树脂的自由基的任何有机过氧化物。被用来诱发过氧化物分解以产生自由基的典型方法包括热、可见光、以及紫外线。对于大部分橡胶化合物，热是诱发分解的优选方法，因为橡胶组合物倾向于是不透明的。然而，在透明橡胶的情况下，UV和可见光可以被用来引发分解。
本发明的橡胶组合物通常还包含加速剂。此类加速剂和助加速剂(co-accelerator)在本领域中是已知的并且包括但不限于基于二硫代氨基甲酸盐、噻唑、胺、胍、黄原酸盐、硫脲、秋兰姆、二硫代磷酸盐、以及亚磺酰胺的那些。加速剂的非限制性实例包括：二异丁基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑的锌盐、六亚甲基四胺、1,3-二苯基胍、异丙基黄原酸锌、三甲基硫脲、二硫化四苄基秋兰姆、O,O-二-正丁基二硫代磷酸锌、以及N-叔丁基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺。
可以期望的是，提供固化并且可以在潜在有害的副产物的最小排放的情况下被加工的橡胶组合物。在某些方面，优选的是使用产生已知是非致癌的亚硝胺类的加速剂和助加速剂。一种此类加速剂是二硫化四苄基秋兰姆。其被认为产生根据公布的文献不是致癌的亚硝胺即N-亚硝基二苄基胺。优选的助加速剂是黄原酸基聚硫化物。
组合物通常包含增强填充剂。此类填充剂包括硅石、炭黑、粘土、有机纤维、无机金属粉末、矿物粉末、滑石、硫酸钙、硅酸钙以及类似物。硅石在某些方面中是优选的。用于制备运动鞋的模制的橡胶鞋外底的典型的组合物包含约10phr到约60phr的填充剂。
在硫化之后橡胶混合物的性质
如早先提到的，橡胶混合物的各方面可以由最终的橡胶产品的性质界定，所述最终的橡胶产品从硫化橡胶混合物和模具内另外的硫化剂中产生。在随后的实例中，混合物内的橡胶小球包括如上文描述的环境上优选的橡胶并且已经在150℃和150Kg/cm2下硫化持续五分钟。此外，可模制的橡胶混合物包括上文在环境上优选的橡胶部分中提到的未固化的小球、固化的粉末、以及备选的硫化剂的选择物。
可选择地或此外，橡胶混合物的各方面可以由偏离基线特性的百分偏差或偏差范围来界定。基线特性可以是在从不包含防粘小球但在所有其他方面中基本上类似的混合物产生的橡胶中存在的那些。
在一方面，粉末重量百分比(以方程式的形式表示为P％＝Wpd/Wpl x 100，其中Wpd是粉末在橡胶混合物中的重量并且Wpl是小球在橡胶混合物中的重量)和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物产生具有在82Kg/cm2和150Kg/cm2之间的抗张强度的硫化的橡胶产品。图4包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化抗张强度的曲线405。被用来产生曲线405的试验数据使用再生的轮胎橡胶作为固化的橡胶粉末。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化抗张强度。如提到的，粉末重量百分比可以影响从可模制的橡胶混合物产生的固化的橡胶的物理性质。被用来产生图4、5、以及6中示出的数据的粉末具有50μm的直径。
x-轴420示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴410示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的抗张强度。如可以看出的是，线430大体示出抗张强度随粉末重量百分比增加而减小。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线422的左边的曲线的一部分落在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过82的抗张强度适合于生产高品质的鞋外底。82的抗张强度由线412示出。如可以看出的是，线430在经过粉末重量百分比为三的某点跨越期望的抗张强度阈值。
被测试以产生图4中示出的数据点的橡胶混合物的基线抗张强度是大约150Kg/cm2。测试的橡胶混合物适合用于形成鞋部件。与本发明的各方面一致的橡胶混合物的基线抗张强度不限于示出的实例并且可以包括适合用于产生具有各种期望的特性的部件的橡胶混合物。如可以看出的是，粉末重量百分比在基线处是零。在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度的橡胶产品。100％到55％的抗张强度范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
在一方面，粉末重量百分比和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物生产具有在512和800之间的伸长百分率的硫化橡胶产品。图5包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化伸长百分率的曲线505。被用来产生曲线505的试验数据使用再生的轮胎橡胶作为固化的橡胶粉末。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化伸长百分率。如提到的，未固化的小球与固化的粉末的粉末重量百分比可以影响从可模制的橡胶混合物生产的固化的橡胶的物理性质。
x-轴520示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴510示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的伸长百分率。如可以看出的是，线530示出伸长百分率随粉末重量百分比增加而减小。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线522的左边的曲线的一部分在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过512的伸长百分率适合于生产高品质的鞋外底。512的伸长百分率(基线的70％)由线512示出。如可以看出的是，线530在经过粉末重量百分比为三的某点跨越伸长百分率阈值。
被测试以产生图5中示出的数据点的橡胶混合物的基线伸长百分率是大约730。测试的橡胶混合物适合用于形成鞋部件。与本发明的各方面一致的橡胶混合物的基线伸长百分率不限于示出的实例并且可以包括适合用于产生具有多种期望的特性的部件的橡胶混合物。如可以看出的是，粉末重量百分比在基线处是零。在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率的橡胶产品。100％到70％的伸长百分率范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
在一方面，粉末重量百分比和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物生产具有在34Kg/cm和80Kg/cm之间的撕裂的硫化橡胶产品。图6包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化撕裂的曲线605。被用来产生曲线605的试验数据使用再生的轮胎橡胶作为固化的橡胶粉末。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化撕裂。如提到的，粉末重量百分比可以影响从可模制的橡胶混合物生产的固化的橡胶的物理性质。
x-轴620示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴610示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的撕裂。如可以看出的是，线630示出撕裂随粉末重量百分比增加而保持相对不变。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线622的左边的曲线的一部分在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过34的撕裂适合于生产高品质的鞋外底。34(基线撕裂的55％)的撕裂由线612示出。如可以看出的是，线630在曲线605中不跨越线612。
被测试以产生图6中示出的数据点的橡胶混合物的基线撕裂是大约62Kg/cm。测试的橡胶混合物适合用于形成鞋部件。与本发明的各方面一致的橡胶混合物的基线撕裂不限于示出的实例并且可以包括适合用于产生具有多种期望的特性的部件的橡胶混合物。如可以看出的是，粉末重量百分比在基线处是零。在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线撕裂的100％和55％之间的撕裂的橡胶产品。100％到55％的撕裂范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
如提到的，在一方面，粉末重量百分比和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物生产具有在82Kg/cm2和150Kg/cm2之间的抗张强度的硫化橡胶产品。图7包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化抗张强度的曲线705。被用来产生曲线705的试验数据使用再生的环境上优选的橡胶作为固化的橡胶粉末。换句话说，固化的小球的配方(formulation)紧密类似可模制的橡胶混合物的总配方。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化抗张强度。如提到的，粉末重量百分比可以影响从可模制的橡胶混合物生产的固化的橡胶的物理性质。被用来产生图7、8、以及9中示出的数据的粉末具有250μm的直径。
x-轴720示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴710示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的抗张强度。如可以看出的是，线730示出抗张强度随粉末重量百分比增加而减小。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线722的左边的曲线的一部分在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过82的抗张强度适合于生产高品质的鞋外底。82的抗张强度由线712示出。如可以看出的是，线730在粉末重量百分比为五的附近的某点跨越期望的抗张强度阈值。注意到这不同于其中抗张强度线430在较靠近三处跨越阈值的曲线405。在试验中使用再生的轮胎橡胶来产生曲线405，而不是使用被用来产生用来制作曲线705的数据的环境上优选的橡胶。这说明固化的粉末的性质可以生产具有不同性质的固化的橡胶产品。
被测试以产生图7中示出的数据点的橡胶混合物的基线抗张强度是大约150Kg/cm2。如提到的，在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度的橡胶产品。100％到55％的抗张强度范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
如提到的，在一方面，粉末重量百分比和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物生产具有在532和800之间的伸长百分率的硫化橡胶产品。图8包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化伸长百分率的曲线805。被用来产生曲线805的试验数据使用再生的环境上优选的橡胶作为固化的橡胶粉末。换句话说，固化的小球的配方紧密类似可模制的橡胶混合物的总配方。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化伸长百分率。如提到的，粉末重量百分比可以影响从可模制的橡胶混合物生产的固化的橡胶的物理性质。
x-轴820示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴810示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的伸长百分率。如可以看出的是，线830示出伸长百分率随粉末重量百分比增加而减小。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线822的左边的曲线的一部分在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过532的伸长百分率适合于生产高品质的鞋外底。532的伸长百分率(基线的70％)由线812示出。如可以看出的是，线830在粉末重量百分比为三和四之间的某点跨越伸长百分率阈值。
被测试以产生图8中示出的数据点的橡胶混合物的基线伸长百分率是大约760。测试的橡胶混合物适合用于形成鞋部件。在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率的橡胶产品。100％到70％的伸长百分率范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
如提到的，在一方面，粉末重量百分比和硫化剂可以被选择为形成橡胶混合物，所述橡胶混合物生产具有在38Kg/cm和80Kg/cm之间的撕裂的硫化橡胶产品。图9包括示出与本发明的各方面一致的可模制的橡胶混合物的后硫化撕裂的曲线905。被用来产生曲线905的试验数据使用再生的环境上优选的橡胶作为固化的橡胶粉末。换句话说，固化的小球的配方紧密类似可模制的橡胶混合物的总配方。在通过硫化特定的可模制的橡胶混合物生产的橡胶产品中测量后硫化撕裂。如提到的，未固化的小球与固化的粉末的百分比可以影响从可模制的橡胶混合物生产的固化的橡胶的物理性质。
x-轴920示出在未固化的可模制的橡胶混合物中的粉末重量百分比。y-轴910示出从可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶产品的产生的撕裂。如可以看出的是，线930示出撕裂随粉末重量百分比增加而减小。
单独的测试已经指出低于0.5的粉末重量百分比不能产生自由流动的混合物。因此，在线922的左边的曲线的一部分在与本发明的各方面一致的范围之外。
此外，当可模制的橡胶混合物被用来生产鞋外底时，超过38的撕裂适合于生产高品质的鞋外底。38的撕裂由线912示出。如可以看出的是，线930在曲线905中不跨越线912。
被测试以产生图9中示出的数据点的橡胶混合物的基线撕裂是大约69Kg/cm。如提到的，在一方面，选择的粉末重量百分比可以生产具有在基线撕裂的100％和55％之间的撕裂的橡胶产品。100％到55％的撕裂范围已经被发现有效生产具有适合用于与基线橡胶的预期用途一致的用途的性质的橡胶。
用于制造橡胶混合物的方法
根据本发明的各方面，未固化的橡胶小球可以用再生的橡胶粉末分批地包覆。例如，未固化的橡胶小球可以通过利用工业混合器来包覆，所述工业混合器利用溶液比如例如水、空气、或适合用于混合和包覆过程的任何其他惰性溶液。广泛地，这些方法可以被分类成两类：干式混合和湿式混合。
混合器可以是适合用于把再生的橡胶粉末有效分布遍及未固化的橡胶小球批次中的任何种类的工业混合器。例如，混合器可以是装备有机械搅拌器的罐，或在备选中是利用高度加压的溶液的罐混合喷射器。未固化的橡胶小球、再生的橡胶粉末、以及惰性溶液可以被同时供应到混合器罐，或可以按照适合于被利用于包覆过程的特定类型的设备的任何预先确定的次序被供应到罐。
如果使用的溶液是例如水，包覆的未固化的橡胶小球可以在至少室温但不等于或高于未固化的橡胶组合物的固化温度的温度下被弄干。如果使用的溶液是例如空气，干燥步骤将没有必要。然后，包覆的并且干燥的橡胶小球准备好被用于制造橡胶产品。
如果使用的溶液是例如水，再生的橡胶粉末与水的重量百分比可以是在1％到35％之间、在1％到25％之间、或在2％到20％之间、或在2％到10％之间。
此外，未固化的橡胶小球与水的重量百分比可以是在1％到70％之间、或在1％到60％之间、或在5％到58％之间、或在10％到57％之间、或在10％到35％之间。
图10示出示例性的圆柱体1000。圆柱体1000具有长度1002和高度1004。如早先提到的，在多个方面中未固化的橡胶小球可以呈圆柱体的形式。在多个方面中，橡胶圆柱体可以具有在1mm到10mm之间或更特别地在3mm到6mm之间的直径，以及1mm-15mm或更特别地在3mm-10mm之间的平均长度。
描绘的多种部件以及未示出的部件的多种不同布置是可能的而不脱离本发明的若干实施方案的精神和范围。本发明的实施方案已经以例证性的而不是限制性的意图被描述。将理解的是，某些特征和子组合具有实用性并且可以被利用而不涉及其他特征和子组合，并且被预期在权利要求的范围之内。

Claims (18)

1.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
未固化的橡胶小球；以及
防粘剂，其包括固化的橡胶粉末，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间。
2.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球中的至少一种是环境上优选的橡胶，其中所述环境上优选的橡胶没有石油加工油。
3.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒。
4.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在1mm和10mm之间的直径和在1mm和15mm之间的长度。
5.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
6.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒，所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度，并且粉末重量百分比是在0.75％和3％之间。
7.如权利要求1所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末包括再生的硫化橡胶材料。
8.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
未固化的橡胶小球，其具有在1mm和10mm之间的直径和在1mm和15mm之间的长度；以及
防粘剂，其包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶粉末，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间。
9.如权利要求8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
10.如权利要求8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
11.如权利要求8所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线撕裂的100％和55％之间的撕裂，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述防粘剂。
12.如权利要求8所述的可模制的橡胶混合物，其中所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
13.如权利要求8所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球是环境上优选的橡胶，其中所述环境上优选的橡胶没有石油加工油。
14.一种可模制的橡胶混合物，所述可模制的橡胶混合物包括：
固化的橡胶粉末；
未固化的橡胶小球，其中在所述可模制的橡胶混合物中的所述固化的橡胶粉末是在所述可模制的橡胶混合物中的所述未固化的橡胶小球的按重量计0.5％到10％之间；
其中所述固化的橡胶粉末和所述未固化的橡胶小球中的一种或两种包括：
非石油加工油、
橡胶回收物料、
交联剂、
增强填充剂、
加速剂、以及
固化活化剂；并且
其中所述可模制的橡胶混合物是自由流动的。
15.如权利要求14所述的可模制的橡胶混合物，其中所述固化的橡胶粉末基本上包括具有在50μm和250μm之间的粒度的固化的橡胶颗粒，所述未固化的橡胶小球具有在3mm和6mm之间的直径和在3mm和10mm之间的长度。
16.如权利要求14所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线抗张强度的100％和55％之间的抗张强度，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
17.如权利要求14所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线伸长百分率的100％和70％之间的伸长百分率，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
18.如权利要求14所述的可模制的橡胶混合物，其中从所述可模制的橡胶混合物生产的硫化橡胶具有在从基线橡胶可模制的混合物生产的硫化橡胶的基线撕裂的100％和55％之间的撕裂，所述基线橡胶可模制的混合物不包含所述固化的橡胶粉末。
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