CN105038262A - 一种环保型再生软化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环保型再生软化剂，原材料均为废弃的油渣和废弃的果皮（果壳）等，通过加入少量化学助剂后混合搅拌，加热蒸馏，油渣和果皮（果壳）中的脂肪酸、脂肪醇、有机酚等发生酯化反应，制得环保再生软化剂。该环保软化剂有如下优点：（1)所用原材料均为废弃资源，不仅回收了可再生资源而且降低了成本，比一般环保再生橡胶软化剂更具环保意义。（2）区别于一般环保软化剂简单的物理混配，添加少量催化剂，在加热的条件下，发生酯化反应，提高了软化剂的品质。（3）对软化剂进行蒸馏处理，产物更纯净，性能更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于再生橡胶生产的环保型软化剂及其制备方法，属于废弃资源回收再利用领域。
背景技术
2014年6月28日召开的中国轮胎翻修与循环利用协会复原橡胶分会暨废轮胎综合利用技术交流会上，与会代表普遍认为，随着我国橡胶对外依赖度越来越高，资源循环利用具有重要补缺作用；按照建设“两型”社会要求，再生胶行业只有从根本上解决环境污染问题，才能实现资源节约的初衷。
此次会议将环保问题列为重要议题，是因为再生胶行业在国内各地正在遭遇愈加严格的环保约束，企业正面临前所未有的生存危机。解决再生胶绿色发展问题，不仅要淘汰能耗高、污染严重的再生胶动态脱硫生产工艺；还要逐步淘汰煤焦油，采用环保型软化剂。
目前，废橡胶综合利用行业开发推广，符合REACH法规的环保型再生胶产品，所使用的软化剂主要为松焦油、木焦油、松香、妥尔油、皂角油、棉籽油、菜籽油等植物系列。而其中松香、妥尔油价格高，松焦油、木焦油气味大，流动性差，因此使用受到了限制。因此，再生橡胶市场急需一种加料方便、经济环保、无异味且对再生橡胶的性能无不良影响的新型环保再生橡胶软化剂。
发明内容
为解决传统环保再生橡胶软化剂价格高、气味大，生产出的再生橡胶性能差等问题，本发明提供一种替代传统再生橡胶环保软化剂，实现产品气味小、性能好的高品质新型再生橡胶环保软化剂及其制备方法。
本发明的技术方案是：
一种环保型再生软化剂，原材料均为废弃的油渣和废弃的果皮（果壳）等，通过加入少量化学助剂后混合搅拌，加热蒸馏，油渣和果皮（果壳）中的脂肪酸、脂肪醇、有机酚等发生酯化反应，制得再生胶环保软化剂。
天然酚类含有苯酚-长碳链组合，属于双亲性化学物质，与橡胶相容性较好，渗透性好；粘度低，节能安全，设备黏堵情况有改善；用量少，有效降低吨再生橡胶成本；反应过程中能释放部分自由基，起自由基封端的作用，避免橡胶重新交联，减少活化剂用量，产品停放过程中抑制门尼粘度反弹，防止制品老化。天然酚类超强的渗透性，起到溶胀橡胶、提高热传导的作用。
天然不饱和脂肪酸物理增塑作用好，能改善再生橡胶的后期加工成型性，有效降低机械剪切能耗，提高生产效率。
本发明脂肪酸和酚类含有不饱和的烯烃键，能参与橡胶硫化交联反应，提高产品性能；脂肪酸中的羧基容易与酚类中的酚羟基产生缔合作用，改善不饱和脂肪酸的粘度，常温即可流畅流动；脂肪酸和酚类含有不饱和的烯烃键，能参与橡胶硫化交联反应，提高产品性能。
本发明通过分子设计，协同了数种功能基团的优点，而在改性过程中结合各种基团的反应性能，使其产生相互作用，规避了固有的缺点，得到综合性能较好的产品。并且本发明采用纯植物制备，成本低，环保性高，还实现了资源循环利用。
与现有技术相比，本发明既降低了生产成本，又节约资源。使用该软化剂生产的再生橡胶，与传统再生胶环保软化剂相比，气味小、粘度低、便于称量且价格低廉。用该种软化剂生产出的再生橡胶物理机械性能优良，绿色环保，符合欧盟REACH法规。
进一步地，作为优选的是：所述废油渣为大豆油、菜籽油、棉籽油、米糠油、玉米油等炼制过程中得到的副产物中的一种或几种。
进一步地，作为优选的是：所述废果皮（果壳）为橘子皮、榛子果皮、油茶果皮、腰果果壳中的一种或几种。
进一步地，作为优选的是：所述化学助剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、有机磺酸中的一种或几种。
进一步地，作为优选的是：废油渣、废果皮（果壳）与化学助剂的质量比为：4-16：2-14：0.1-0.3。
本发明还提供了制备上述再生橡胶环保软化剂的制备方法，包含以下步骤：
包含以下步骤
1）按比例将4-16重量份的废油渣加入到30~50℃的反应釜中进行搅拌，搅拌1~5min；
2）继续加热到50~100℃，然后依次加入2-7重量份的废果皮（果壳）和0.1-0.3重量份的化学助剂，搅拌2~3min；
3）继续加热到200~240℃，收集馏分，待冷却到室温后，静置10~15min，制得环保型再生橡胶软化剂；
4）未气化的残渣待冷却到室温后，集中回收处理。
进一步地，更为优选的是：搅拌的转速为10~200转/分。
使用本发明生产的再生橡胶与市售的环保再生橡胶相比有以下优点：
1）所用原材料均为废弃资源，不仅回收了可再生资源而且降低了成本，比一般环保再生橡胶软化剂更具环保意义；
2）区别于一般环保软化剂简单的物理混配，添加少量催化剂，在加热的条件下，发生酯化反应，提高了软化剂的品质；
3）对软化剂进行蒸馏处理，产物更纯净，性能更稳定。
具体实施方式
下面的实施实例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
将30重量份的大豆油废油渣加入到40℃的反应釜中进行搅拌，搅拌3min；继续加热到80℃，然后依次加入20重量份的橘子皮和0.4重量份的硫酸，搅拌2min；继续加热到210℃，收集馏分，待冷却到室温后，静置10min，制得环保型再生橡胶软化剂。
实施例2
将40重量份的大豆油废油渣加入到40℃的反应釜中进行搅拌，搅拌5min；继续加热到100℃，然后依次加入25重量份的榛子果皮和0.5重量份的对甲苯磺酸，搅拌3min；继续加热到220℃，收集馏分，待冷却到室温后，静置10min，制得环保型再生橡胶软化剂。
实施例3
将50重量份的米糠油废油渣加入到50℃的反应釜中进行搅拌，搅拌5min；继续加热到100℃，然后依次加入30重量份的榛子果皮和0.5重量份的磷酸，搅拌3min；继续加热到230℃，收集馏分，待冷却到室温后，静置10min，制得环保型再生橡胶软化剂。
Claims (7)
1.一种环保型再生软化剂，其特征在于：采用的原材料均为废弃的油渣和废弃的果皮（果壳），通过加入少量化学助剂后混合搅拌，加热蒸馏，制得再生胶环保软化剂。
2.根据权利要求1所述再生软化剂，其特征在于：所述废油渣为大豆油、菜籽油、棉籽油等炼制过程中得到的副产物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述再生软化剂，其特征在于：所述废果皮（果壳）为橘子皮、核桃壳、腰果壳中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述再生软化剂，其特征在于：所述化学助剂为硫酸、磷酸、乙醇钠、有机胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述再生软化剂，其特征在于：废油渣、废果皮（果壳）与化学助剂三者质量比为：4-16：2-7：0.1-0.3。
6.制备如权利要求1-5任一所述再生软化剂的制备方法，其特征在于：
包含以下步骤
1）按比例将4-16重量份的废油渣加入到30~50℃的反应釜中进行搅拌，搅拌1~5min；
2）继续加热到50~100℃，然后依次加入2-7重量份的废果皮（果壳）和0.1-0.3重量份的化学助剂，搅拌2~3min；
3）继续加热到200~240℃，收集馏分，待冷却到室温后，静置10~15min，制得环保型再生橡胶软化剂；
4）未气化的残渣待冷却到室温后，集中回收处理。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：搅拌的转速为10-200转/分。
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Denomination of invention: Environment-friendly regenerable softener and preparation method thereof Effective date of registration: 20181022 Granted publication date: 20180105 Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee Pledgor: CHINA RUBBER RESOURCE REGENERATION (QINGDAO) Co.,Ltd. Registration number: 2018370010113 |
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Date of cancellation: 20191114 Granted publication date: 20180105 Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee Pledgor: CHINA RUBBER RESOURCE REGENERATION (QINGDAO) Co.,Ltd. Registration number: 2018370010113 |
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Granted publication date: 20180105 |
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