CN105254966B - 一种胶粉预处理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种胶粉预处理剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种胶粉预处理剂及其制备方法和应用，包含如下步骤：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，得到物质A；将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解，得到物质B；将物质B加入物质A中充分混合即可得到所述胶粉预处理剂；通过将其提前加入到生产胶粉的过程中，达到降低胶粉粉碎的能耗、提高胶粉粉碎的功效；通过将制备得到的胶粉预处理剂应用于再生胶的生产工艺中，在脱硫、塑化过程中降低了能耗，减少了软化剂用量、降低了生产成本，提高了产品质量和稳定性。

Description

一种胶粉预处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于废弃资源开发利用领域，尤其是涉及一种胶粉预处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
为了响应绿色生产、可持续发展的号召，废弃资源的开发与研究成为当前的一大研究热点。废橡胶综合利用行业发展迅速，我国的年生产再生胶和使用再生胶均居世界第一。目前使用橡胶再生、塑化的方法主要有动态脱硫罐动态脱硫法、双螺杆输送常压高温塑化机塑化法和单双螺杆挤出塑化法。然而，这些方法均存在一些不足，动态脱硫法存在胶粉和软化剂、活性剂混合不均匀，动罐两端存在死角，高温、高压生产危险性大，且尾气集中排放污染严重，难以控制等问题；双螺杆输送常压高温塑化机塑化存在油和粉难以混合，油在高温常压容易汽化损耗且难以向胶粉渗透，高温裂解对橡胶性能损失过大，产品质量难以控制和稳定；单、双螺杆挤出油和粉混合也存在不均匀，未经预处理的胶粉摩擦力过大，挤出困难，对机械磨损过大，脱硫、塑化平衡点难以控制。虽然有些单位在胶粉粉碎过程中也添加一些助剂进行活化，但并没有进行系统研究以及进行有效的配伍，性能并不突出。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种胶粉预处理剂及其制备方法，并将制得的胶粉预处理剂应用于再生胶的生产工艺中，以实现胶粉初步降解、降低胶粉在脱硫、塑化工艺上的难度，进而解决现有工艺脱硫、塑化存在的问题。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种胶粉预处理剂的制备方法，包含如下步骤：
S1：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，搅拌速度为140-160r/min，得到物质A；
S2：将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解并在80℃下保温反应30min，得到物质B；
S3：将步骤S2中所述物质B加入步骤S1中所述物质A中，充分混合，即可得到所述胶粉预处理剂。
进一步的，步骤S1中所述五氯硫酚占白炭黑的质量分数为60％，所述氧化锌占白炭黑的质量分数为40％。
进一步的，步骤S1中所述搅拌速度为150r/min。
进一步的，步骤S2中所述环烷油占十六烷基磺酸钠的质量分数为60％，所述硬脂酸占十六烷基磺酸钠的质量分数为40％。
进一步的，步骤S3中所述物质B和物质A的质量比为1:0.5-2。
一种胶粉预处理剂的制备方法制得的胶粉预处理剂。
胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用。
进一步的，包括如下步骤：
S1：将胶粉预处理剂加入全胎胶粉中粉碎至28目，得到预处理胶粉，其中，所述胶粉预处理剂占全胎胶粉的质量分数为2％；
S2：将步骤S1中所述预处理胶粉、15％芳烃油、0.5％活化剂480加入双螺杆塑化机中(山东泰安金山产)塑化得到塑化胶粉，塑化温度控制在280℃，胶粉运走速度300kg/h；
S3：将步骤S2中所述塑化胶粉经塑炼、精炼、出片即可得到再生胶。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种胶粉预处理剂及其制备方法，通过将塑解剂、软化剂、活性剂和润滑剂重新配合优化形成一个新的体系物质提前加入到生产胶粉的过程中，达到降低胶粉粉碎的能耗、提高胶粉粉碎的功效；同时利用橡胶粉碎过程中机械的剪切力和产生的温度将软化剂和活化剂渗透到胶粉粒子中去，实现胶粉的初步降解，一方面改善了脱硫、塑化过程中软化剂、活性剂和胶粉混合的不均匀造成部分胶粉脱硫、塑化不完全从而形成新的杂质这个问题；另一方面改善了原有脱硫、塑化过程中，单纯提高脱硫、塑化条件实施对胶粉进行降解，对降解温度的控制点把握不准，进而造成产品质量不稳定所带来的缺陷的问题；利用本发明所述的胶粉预处理剂在再生胶生产工艺中，在脱硫、塑化过程中降低了能耗，减少了软化剂用量、降低了生产成本，提高了产品质量和稳定性。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
S1：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，搅拌速度为140r/min，得到物质A；其中，五氯硫酚占白炭黑的质量百分比为60％，氧化锌占白炭黑的质量百分比为40％；
S2：将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解并在80℃下保温反应30min，得到物质B，其中，环烷油占十六烷基磺酸钠的质量百分比为60％，硬脂酸占十六烷基磺酸钠的质量百分比为40％；
S3：将物质B和物质A按照质量比1:1充分混合后，即可得到所述胶粉预处理剂。
实施例2
S1：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，搅拌速度为160r/min，得到物质A；其中，五氯硫酚占白炭黑的质量百分比为60％，氧化锌占白炭黑的质量百分比为40％；
S2：将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解并在80℃下保温反应30min，得到物质B，其中，环烷油占十六烷基磺酸钠的质量百分比为60％，硬脂酸占十六烷基磺酸钠的质量百分比为40％；
S3：将物质B和物质A按照质量比2:1充分混合后，即可得到所述胶粉预处理剂。
实施例3
S1：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，搅拌速度为150r/min，得到物质A；其中，五氯硫酚占白炭黑的质量百分比为60％，氧化锌占白炭黑的质量百分比为40％；
S2：将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解并在80℃下保温反应30min，得到物质B，其中，环烷油占十六烷基磺酸钠的质量百分比为60％，硬脂酸占十六烷基磺酸钠的质量百分比为40％；
S3：将物质B和物质A按照质量比1:2充分混合后，即可得到所述胶粉预处理剂。
对各个实施例所得胶粉预处理剂按照国标HG/T3061-2008进行检测，结果如下：
通过以下结果可以表明，所制备出的胶粉预处理剂与原始载体白炭黑相比，其加热减量和PH均有提高，吸油值减少。
测试项 实施例1 实施例2 实施例3 载体白炭黑
加热减量 12.4％ 8.95％ 21.6％ 5.6％
PH 8.5 8.2 8.5 6.7
吸油值 1.8毫升/克 2.2毫升/克 1.2毫升/克 2.8毫升/克
分别将各个实施例所得到的胶粉预处理剂应用于再生胶生产工艺中，该生产工艺具体为：
(1)将胶粉预处理剂加入全胎胶粉中粉碎至28目，得到预处理胶粉，其中，所述胶粉预处理剂占全胎胶粉的质量分数为2％；
(2)将预处理胶粉、15％芳烃油、0.5％活化剂480加入双螺杆塑化机中(山东泰安金山产)塑化得到塑化胶粉，塑化温度控制在280℃，胶粉运走速度300kg/h；
(3)将所述塑化胶粉经塑炼、精炼、出片即可得到实施例再生胶。
对比例
将未经胶粉预处理剂预处理的普通全胎橡胶粉、15％芳烃油、0.5％活化剂480加入双螺杆塑化机(山东泰安金山产)塑化，塑化温度控制在280℃，胶粉运走速度300kg/h；后经和上述相同过程的塑炼、精炼、出片即可得到对比例再生胶。
按照国标GB/T13460-2008对得到各个实施例再生胶和对比例再生胶进行检测，结果如下：
测试项 实施例1 实施例2 实施例3 对比例 国标
强度MPa 9.2 8.6 8.2 5.8 大于8
伸长％ 320 350 300 260 大于300
硬度 60 60 58 62
门尼 42 35 25 55 小于80
由此可以看出，经过使用本发明所述胶粉预处理剂生产而得到的再生胶具有低门尼度、高强度、高伸长率和低硬度特点。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用，其特征在于，包含如下步骤：
S1：将白炭黑作为载体与五氯硫酚和氧化锌加入反应釜中搅拌混合，搅拌速度为140-160r/min，得到物质A；
S2：将十六烷基磺酸钠、环烷油和硬脂酸加入反应釜中在80℃下加热溶解并在80℃下保温反应30min，得到物质B；
S3：将步骤S2中所述物质B加入步骤S1中所述物质A中，充分混合即得到所述胶粉预处理剂；
S4：将胶粉预处理剂加入全胎胶粉中粉碎至28目，得到预处理胶粉，其中，所述胶粉预处理剂占全胎胶粉的质量分数为2％；
S5：将步骤S4中所述预处理胶粉、15％芳烃油、0.5％活化剂480加入双螺杆塑化机中塑化得到塑化胶粉，塑化温度控制在280℃，胶粉运走速度300kg/h；
S6：将步骤S5中所述塑化胶粉经塑炼、精炼、出片即得到再生胶。
2.根据权利要求1所述的胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用，其特征在于，步骤S1中所述五氯硫酚占白炭黑的质量分数为60％，所述氧化锌占白炭黑的质量分数为40％。
3.根据权利要求1所述的胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用，其特征在于，步骤S1中所述搅拌速度为150r/min。
4.根据权利要求1所述的胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用，其特征在于，步骤S2中所述环烷油占十六烷基磺酸钠的质量分数为60％，所述硬脂酸占十六烷基磺酸钠的质量分数为40％。
5.根据权利要求1所述的胶粉预处理剂在生产再生胶工艺中的应用，其特征在于，步骤S3中所述物质B和物质A的质量比为1:0.5-2。
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