CN105330922B - 一种废轮胎胶粉活化再利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮胎胶粉再利用技术领域，尤其是一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，通过废旧轮胎颗粒与生石灰在水的作用下发生热处理后，再采用微波辐射，使得硫硫键、硫碳键遭受破坏，并结合沥青的加入，将未被辐射处理过程中的碳碳键和碳氧键进行修复处理，再结合在氨水存在的环境下，超声作用，使得胶粉得到预活化处理，再结合紫外线照射、聚丙烯酰胺的加入以及脱硫剂的加入，使得在研磨机中研磨过程中，其中的硫硫键、硫碳键遭受完全的破坏，保护了碳碳键、碳氧键的完整性，使得胶粉中的硫含量大幅度的降低，使胶粉与天然橡胶进行共混制备橡胶产品时，其抗拉伸强度达到28‑31MPa，其拉伸断裂伸长率相比传统的增加了30％以上，其性能相比天然橡胶下降1‑2.7％。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎胶粉再利用技术领域，尤其是一种废轮胎胶粉活化再利用的方法。
背景技术
随着汽车产业的快速发展，废旧轮胎的产量也在逐年的递增，这不仅给环境造成了严重的威胁，而且还导致的大量的资源浪费；因此，对于废旧轮胎的回收再利用，不仅有助于缓解环境问题，而且能够实现资源的可持续化应用和发展。
将胶粉直接与其他橡胶共混后，使得制备的产品的性能急剧下降，产生这一现象的原因主要是胶粉与其他成型加工的高聚物之间的界面结合能力较差所导致的。故而，对于废旧轮胎的胶粉再利用需要对胶粉进行活化处理后再利用，这样才有助于提高产品的性能，促进废旧轮胎胶粉再利用，降低胶粉再利用的成本。
现有技术中，关于胶粉活化再利用的技术主要集中在：接枝、互穿聚合物网络法、机械力化学法、活气体改性法、聚合物涂层改性、核-壳改性、再生胶脱硫改性以及辐射法。并且现有技术文献针对上述胶粉活化再利用的技术进行大量的研究与公开，但其均是采用单一的一种或者两种上述方法来对胶粉进行活化处理，使得胶粉倍活化的程度较低，而且使得活化后的胶粉的品质较差，尤其是使得制备的胶粉与天然橡胶共混后，其拉伸强度仅仅达到19MPa、断裂伸长率达到640％，性能下降5％；并还有研究者针对微波辐射中的微波辐射的频率进行研究，使得辐射时间、功率与胶粉接触角之间的关系得到均衡，进而为微波辐射处理获得最佳的时间和功率提供了一种思路。
采用单一的微波辐射处理，能够获得其最佳的处理时间以及功率，但对于胶粉的活化处理，仅仅是微波辐射处理，使得制备的胶粉的品质依然不能满足对胶粉活性的要求，使得胶粉的使用范围受到局限性，进而导致制备的产品的抗拉伸强度和断裂伸长率较低，共混后的性能还会下降。
基于此，本研究者结合长期的实践经验和不断的探索结果，对废旧轮胎胶粉进行活化处理再利用的方法提供一种新思路，使得胶粉的活性程度能够满足各种产品的需求，提高共混后的性能，改善共混后制备的产品的抗拉伸性能和断裂伸长率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种废轮胎胶粉活化再利用的方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成10-20目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量10-30％的水后，采用微波辐射处理10-20s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.01-0.05混合后，并加入占生石灰重量10-20％的氨水，采用超声波处理10-20min，再用紫外线照射处理10-20min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.1-0.5％，再与占生石灰3-7％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成80-100目的粉末，采用60-110℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为20-70％。
所述的超声波，其频率为300-3000Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为松香0.1-0.3份、草酸钙0.01-0.05份、聚乙烯0.001-0.005份、妥尔油0.1-0.5份、大蒜素1-3份。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为松香0.2份、草酸钙0.03份、聚乙烯0.003份、妥尔油0.3份、大蒜素2份。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为40-60℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为300-500Hz处理10-20min，即可。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过废旧轮胎颗粒与生石灰在水的作用下发生热处理后，再采用微波辐射，使得硫硫键、硫碳键遭受破坏，并结合沥青的加入，将未被辐射处理过程中的碳碳键和碳氧键进行修复处理，再结合在氨水存在的环境下，超声作用，使得胶粉得到预活化处理，再结合紫外线照射、聚丙烯酰胺的加入以及脱硫剂的加入，使得在研磨机中研磨过程中，其中的硫硫键、硫碳键遭受完全的破坏，并且保护了碳碳键、碳氧键的完整性，使得胶粉中的硫含量大幅度的降低，提高了胶粉的活性，使得胶粉再与天然橡胶进行共混制备橡胶产品时，其抗拉伸强度达到28-31MPa，其拉伸断裂伸长率相比传统的增加了30％以上，其性能相比天然橡胶下降1-2.7％。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成10目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量10％的水后，采用微波辐射处理10s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.01混合后，并加入占生石灰重量10％的氨水，采用超声波处理10min，再用紫外线照射处理10min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.1％，再与占生石灰3％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成80目的粉末，采用60℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为20％。
所述的超声波，其频率为300Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.1kg、草酸钙0.01kg、聚乙烯0.001kg、妥尔油0.1kg、大蒜素1kg。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为40℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为300Hz处理10min，即可。
实施例2
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成20目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量30％的水后，采用微波辐射处理20s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.05混合后，并加入占生石灰重量20％的氨水，采用超声波处理20min，再用紫外线照射处理20min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.5％，再与占生石灰7％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成100目的粉末，采用110℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为70％。
所述的超声波，其频率为3000Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为松香0.3kg、草酸钙0.05kg、聚乙烯0.005kg、妥尔油0.5kg、大蒜素3kg。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为60℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为500Hz处理20min，即可。
实施例3
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成15目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量20％的水后，采用微波辐射处理15s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.03混合后，并加入占生石灰重量15％的氨水，采用超声波处理15min，再用紫外线照射处理15min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.3％，再与占生石灰5％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成90目的粉末，采用90℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为50％。
所述的超声波，其频率为1000Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.2kg、草酸钙0.03kg、聚乙烯0.003kg、妥尔油0.3kg、大蒜素2kg。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为50℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为400Hz处理15min，即可。
实施例4
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成10目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量30％的水后，采用微波辐射处理10s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.02混合后，并加入占生石灰重量15％的氨水，采用超声波处理15min，再用紫外线照射处理15min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.4％，再与占生石灰6％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成85目的粉末，采用70℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为60％。
所述的超声波，其频率为2000Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.1kg、草酸钙0.05kg、聚乙烯0.001kg、妥尔油0.3kg、大蒜素2kg。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为40℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为350Hz处理15min，即可。
实施例5
一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成20目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1∶1混合后，再喷洒占生石灰质量10％的水后，采用微波辐射处理20s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1∶0.05混合后，并加入占生石灰重量17％的氨水，采用超声波处理17min，再用紫外线照射处理13min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.2％，再与占生石灰4％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成95目的粉末，采用100℃干燥后，即可获得活化胶粉。
所述的氨水，其浓度为30％。
所述的超声波，其频率为500Hz。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.3kg、草酸钙0.04kg、聚乙烯0.002kg、妥尔油0.18kg、大蒜素1.37kg。
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为55℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为450Hz处理17min，即可。
本发明还通过实验来证明将实施例1-5制备的废旧轮胎胶粉与天然橡胶按照3∶1的质量比混合后制备成橡胶产品，并对制备的橡胶产品进行抗拉伸实验和抗拉伸强度试验以及与天然橡胶制备的橡胶产品的性能进行对比分析，其抗拉伸强度达到28-31MPa，其拉伸断裂伸长率相比传统的增加了30％以上，其性能相比天然橡胶下降1-2.7％。
Claims (8)
1.一种废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将废旧轮胎切割成10-20目的颗粒后，再将该颗粒与生石灰按照1:1混合后，再喷洒占生石灰质量10-30％的水后，采用微波辐射处理10-20s，微波频率为2450Hz，得到混合物料；再将混合物料与沥青按照质量比1:0.01-0.05混合后，并加入占生石灰重量10-20％的氨水，采用超声波处理10-20min，再用紫外线照射处理10-20min，同时加入聚丙烯酰胺，加入量为生石灰用量为0.1-0.5％，再与占生石灰3-7％的脱硫剂混合后，送入研磨机中研磨成80-100目的粉末，采用60-110℃干燥后，即可获得活化胶粉；
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为松香0.1-0.3份、草酸钙0.01-0.05份、聚乙烯0.001-0.005份、妥尔油0.1-0.5份、大蒜素1-3份；
所述的脱硫剂，其制备方法是将聚乙烯、草酸钙混合后，调整温度为40-60℃，再加入松香、妥尔油、大蒜素后，采用超声波频率为300-500Hz处理10-20min，即可。
2.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的氨水，其浓度为20-70％。
3.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的超声波，其频率为300-3000Hz。
4.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为松香0.2份、草酸钙0.03份、聚乙烯0.003份、妥尔油0.3份、大蒜素2份。
5.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.1kg、草酸钙0.01kg、聚乙烯0.001kg、妥尔油0.1kg、大蒜素1kg。
6.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.3kg、草酸钙0.05kg、聚乙烯0.005kg、妥尔油0.5kg、大蒜素3kg。
7.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.1kg、草酸钙0.05kg、聚乙烯0.001kg、妥尔油0.3kg、大蒜素2kg。
8.如权利要求1所述的废轮胎胶粉活化再利用的方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为松香0.3kg、草酸钙0.04kg、聚乙烯0.002kg、妥尔油0.18kg、大蒜素1.37kg。
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